A água é um dos componentes mais importantes das células. Assinale a alternativa que apresenta informações corretas a respeito de suas propriedades.
AA diferença na eletronegatividade entre as moléculas de oxigênio e o hidrogênio origina uma carga parcial positiva e negativa e determina a natureza polar da água.
BSubstâncias iônicas e polares tendem a não se dissolverem em água e são chamadas hidrofóbicas.
CEm função da sua geometria, a água, embora tenha ligações polares entre o oxigênio e o hidrogênio, é uma molécula apolar, pois, como a molécula de água é linear, a atração dos elétrons de hidrogênio em uma das ligações é cancelada pela atração igual, mas em sentido oposto pelo hidrogênio, no outro lado da molécula.
DMoléculas anfipáticas em solução aquosa tendem a formar micelas, nas quais as partes apolares da molécula entram em contato com a água e os grupos polares ionizados ficam protegidos do contato com a água.
ENa água em estado líquido, as ligações de hidrogênio são estáveis e afetam drasticamente suas propriedades, especialmente seu ponto de fusão, de ebulição e sua densidade.
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GabaritoA — A diferença na eletronegatividade entre as moléculas de oxigênio e o hidrogênio origina uma carga parcial positiva e negativa e determina a natureza polar da água.
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Propriedades da água: polaridade, solubilidade e ligações de hidrogênio
Gabarito: letra A. A alternativa correta descreve com precisão a origem da polaridade da molécula de água: a diferença de eletronegatividade entre o oxigênio e o hidrogênio gera cargas parciais (positiva no hidrogênio, negativa no oxigênio), tornando a molécula polar. As demais alternativas contêm erros conceituais sobre solubilidade, geometria molecular, formação de micelas e estabilidade das ligações de hidrogênio.
A água (H₂O) é a molécula mais abundante nos seres vivos, correspondendo a cerca de 75% a 85% da massa de um organismo. Sua importância biológica decorre diretamente de suas propriedades físico-químicas, que são consequência da sua estrutura molecular e das interações intermoleculares que estabelece. Para entender a questão, é essencial dominar três conceitos: polaridade, solubilidade e ligações de hidrogênio.
Polaridade da molécula de água: O oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio, ou seja, atrai com mais força os elétrons compartilhados nas ligações covalentes. Isso cria uma distribuição desigual de cargas: o oxigênio adquire uma carga parcial negativa (δ−) e cada hidrogênio, uma carga parcial positiva (δ+). Além disso, a molécula de água tem geometria angular (tetraédrica, com ângulo de aproximadamente 104,5°), e não linear. Essa assimetria faz com que os vetores de dipolo das duas ligações O–H não se cancelem, resultando em um momento de dipolo resultante diferente de zero. Por isso, a água é uma molécula polar.
Solubilidade e interações: Por ser polar, a água é um excelente solvente para substâncias iônicas e polares (como sais e açúcares), que se dissolvem por interações íon-dipolo ou dipolo-dipolo. Substâncias apolares (como óleos e gorduras) não têm afinidade pela água e são chamadas de hidrofóbicas. Moléculas que possuem uma região polar e outra apolar são chamadas de anfipáticas (ou anfifílicas) e, em solução aquosa, organizam-se em estruturas como micelas, bicamadas lipídicas e lipossomos, sempre com as partes polares em contato com a água e as apolares protegidas no interior.
Ligações de hidrogênio: São interações intermoleculares que ocorrem entre o hidrogênio (ligado a um átomo muito eletronegativo, como O, N ou F) de uma molécula e o par de elétrons livres de outro átomo eletronegativo de outra molécula. Na água, cada molécula pode formar até quatro ligações de hidrogênio. No estado líquido, essas ligações são formadas e quebradas continuamente (são dinâmicas e relativamente fracas), mas em conjunto conferem à água propriedades notáveis: alto calor específico, alto calor latente de vaporização, alta tensão superficial, coesão e adesão. No estado sólido (gelo), as ligações de hidrogênio formam uma rede cristalina aberta, o que torna o gelo menos denso que a água líquida — por isso o gelo flutua.
A pegadinha central desta questão está na alternativa C, que inverte a geometria da molécula de água (afirma que é linear) e conclui erroneamente que ela é apolar. A banca explora a confusão entre moléculas com ligações polares e moléculas polares: a água tem ligações covalentes polares e é uma molécula polar, porque sua geometria angular impede o cancelamento dos dipolos. Guarde essa distinção: é exatamente nela que as alternativas se dividem.
A alternativa descreve corretamente a origem da polaridade da água. A diferença de eletronegatividade entre o oxigênio (3,44) e o hidrogênio (2,20) faz com que os elétrons das ligações covalentes fiquem mais próximos do oxigênio, gerando uma carga parcial negativa (δ−) no oxigênio e cargas parciais positivas (δ+) nos hidrogênios. Essa distribuição assimétrica de cargas, combinada com a geometria angular da molécula, determina a natureza polar da água. É exatamente essa polaridade que permite à água atuar como solvente universal e formar ligações de hidrogênio.
Alternativa B — ❌ Incorreta
A alternativa inverte o conceito de solubilidade. Substâncias iônicas e polares tendem a se dissolver em água, pois interagem favoravelmente com as moléculas polares da água (por forças íon-dipolo ou dipolo-dipolo). Essas substâncias são chamadas de hidrofílicas (do grego hydros, água, e philos, amigo). O termo hidrofóbicas (que temem a água) aplica-se às substâncias apolares, como óleos e gorduras, que não se dissolvem em água. O erro está em afirmar que substâncias iônicas e polares não se dissolvem e são hidrofóbicas — exatamente o oposto do que ocorre.
Alternativa C — ❌ Incorreta
Esta alternativa contém dois erros graves. Primeiro, afirma que a molécula de água é linear, o que é falso: a água tem geometria angular (ou em V), com ângulo de ligação de aproximadamente 104,5°, devido à repulsão entre os pares de elétrons não ligantes do oxigênio. Segundo, conclui que a água é apolar, o que também é falso. Embora as ligações O–H sejam polares, a geometria angular faz com que os vetores de dipolo não se cancelem, resultando em um momento de dipolo resultante diferente de zero. A água é, portanto, uma molécula polar. A banca explora a confusão entre moléculas com ligações polares e moléculas polares: a água tem ambas as características.
Alternativa D — ❌ Incorreta
A alternativa descreve a formação de micelas de forma invertida. Em solução aquosa, moléculas anfipáticas (como os fosfolipídios) tendem a formar micelas, mas a organização é oposta à descrita: as partes apolares (caudas hidrofóbicas) ficam protegidas do contato com a água, voltadas para o interior da micela, enquanto os grupos polares (cabeças hidrofílicas) ficam em contato com a água, na superfície da estrutura. Essa organização minimiza a interação desfavorável entre as regiões apolares e a água, sendo termodinamicamente favorável. O erro está em inverter a posição das partes polares e apolares.
Alternativa E — ❌ Incorreta
A alternativa afirma que, na água líquida, as ligações de hidrogênio são estáveis. Na realidade, no estado líquido, as ligações de hidrogênio são dinâmicas e transitórias: formam-se e quebram-se continuamente, com cada molécula de água fazendo e refazendo ligações com vizinhas em frações de segundo. Essa dinâmica é responsável pela fluidez da água. A estabilidade das ligações de hidrogênio é maior no estado sólido (gelo), onde formam uma rede cristalina rígida. Apesar do erro no termo "estáveis", a alternativa acerta ao afirmar que as ligações de hidrogênio afetam drasticamente as propriedades da água, como ponto de fusão, ponto de ebulição e densidade — mas o erro conceitual sobre a estabilidade torna a alternativa incorreta.
NÃO CAIA NESSA!
A banca adora inverter conceitos para confundir. Nesta questão, as alternativas B e D invertem a lógica da solubilidade e da organização de moléculas anfipáticas, enquanto a C distorce a geometria da água para concluir que ela é apolar. Fique atento: substâncias polares dissolvem em água (hidrofílicas); apolares não (hidrofóbicas). Em micelas, o apolar fica para dentro, o polar para fora. E a água é angular e polar — nunca linear e apolar. Com treino, você enxerga essas inversões de longe 💪
PEGA ESSA DICA!
Para questões sobre propriedades da água, monte um checklist mental: (1) polaridade — depende da eletronegatividade e da geometria; (2) solubilidade — "semelhante dissolve semelhante"; (3) ligações de hidrogênio — dinâmicas no líquido, estáveis no gelo; (4) propriedades — calor específico, tensão superficial, coesão/adesão, densidade anômala do gelo. Se a alternativa trouxer "sempre", "nunca" ou "estáveis" para ligações de hidrogênio na água líquida, desconfie imediatamente.