Resumo agua

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Água
Matriz de referência do ENEM 
· Competência de área 7- Apropriar-se de conhecimentos da química para ,em situações problema,interpretar ,avaliar ou planejar intervenções científicotecnológicas.
· Habilidade 24 – Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar materiais ,substâncias ou transformações químicas. 
Água em nosso Planeta
· 71% da superfície da Terra é coberta por água.
· A presença de água já foi detectada em todo Universo,mas somente na Terra foi comprovada,até agora, a existência de H2O(l). 
· Foi a feliz relação entre sua massa e a distância do Sol que permitiu a Terra conservar toda a água de que dispõe. 
Síntese e estrutura
· A primeira síntese de água foi realizada em 1781 por Joseph Priestley,por combustão do hidrogênio.
· Posteriormente,Lavoisier demonstrou que a água era composta de dois elementos químicos:o hidrogênio e o oxigênio.
· Sua fórmula molecular foi determinada em 1805 por Gay-Lussac.
H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l)
Propriedades físicas
1)Estado físico
· Quanto maior for a massa molecular de um composto,maior é a probabilidade dele ser um sólido ou líquido a temperatura ambiente.
· Já a água à com uma pequena massa molecular,à mesma temperatura,é um líquido.Qual a explicação para isso? 
· A água é um líquido a temperatura ambiente, devido às ligações de hidrogênio formadas entre suas moléculas.Esse é o tipo mais forte de força intermolecular entre moléculas neutras.Essa forte atração dificulta o escape das moléculas para a forma de vapor. 
· Cada molécula de água pode formar no máximo 4 ligações de hidrogênio.
· No entanto,no estado líquido o número de ligações de hidrogênio entre as moléculas em média é de 3,4.Isso é explicado pela intensa movimentação das moléculas nesse estado físico.
2)Ciclo da água
1)
2)
3)
4)
5)
6) 
Gab:
a)
b)
c) 
3)Densidade anômala
· No estado sólido,as moléculas de água assumem um arranjo tridimensional ordenado,no qual cada uma realiza 4 ligações de hidrogênio com as moléculas vizinhas.As quatro ligações de hidrogênio estabelecidas formam uma estrutura hexagonal menos compacta que afasta as moléculas e diminui a densidade. 
· A menor densidade do gelo comparada com a da água líquida, é um detalhe da Natureza extremamente importante para a existência de vida na Terra.A camada de gelo que se forma sobre a água em regiões frias,isola a água líquida que está abaixo,protegendo todo o ecossistema aquático 
4)Calor específico
· A habilidade que um corpo possui de absorver calor é denominada capacidade térmica ou calorífica,que, no caso da água,é alta,por isso é necessário fornecer muito calor para aumentar a sua temperatura.
· A grande capacidade térmica da água é explicada pelo seu alto calor específico.
· Calor específico de uma substância é a quantidade de calor necessária para elevar em 1º C a temperatura de 1g dessa substância. 
Exemplo:Quantas calorias 100g de ferro precisam receber para aumentar a temperaturea em 30º C?
Resolução:
· A habilidade que um corpo possui de absorver calor é denominada capacidade térmica ou calorífica,que, no caso da água,é alta,por isso é necessário fornecer muito calor para aumentar a sua temperatura.
· A grande capacidade térmica da água é explicada pelo seu alto calor específico.
· Calor específico de uma substância é a quantidade de calor necessária para elevar em 1º C a temperatura de 1g dessa substância. 
5)Controle de temperatura
· Devido a seu alto calor específico, as trocas de calor entre a água e o meio são mais lentas,isso explica a capacidade da água de manter a temperatura constante por certo tempo.
· Essa propriedade explica a relativa estabilidade da temperatura na Terra a cada latitude ou altitude, em cada época do ano. 
· Devido ao seu grande calor específico, a água necessita de grande muito calor para se aquecer,por isso a água pode armazenar grandes quantidades de calor.
· Durante o dia os oceanos absorvem grande quantidade de calor sem que sua temperatura se eleve muito.Durante a noite a atmosfera terrestre não resfria muito,porque a água dos oceanos cede parte do calor acumulado,sem que ela mesma sofra grande
6)Calor de vaporização
· A quantidade calor necessária para que uma substância passe do estado líquido para o estado de vapor é denominada calor de vaporização.
· Cada 1g de água a temperatura ambiente ,necessita de 2.452 J para passar para o estado de vapor.O calor de vaporização relativamente grande da água,é explicado pela forte força de coesão(ligações de hidrogênio) existente entre suas moléculas.
· A evaporação da água consiste em um dos principais mecanismos dos seres vivos de redução da temperatura corpórea.
7)Tensão superficial
· A tensão superficial é um fenômeno que ocorre na camada superficial de um líquido, que leva a sua superfície a se comportar como um filme ou membrana elástica. 
· A medida da rigidez desse filme da superfície é a tensão superficial.
· A tensão superficial é uma consequência das forças intermoleculares.
· Quanto maior a tensão superficial,mais rígido parece ser o filme da superfície.
γ Água (LH) = 72,75 N.m-1
γ Acetona (DD) = 23,7 N.m-1
γ Hexano (DI) = 18,4 N.m-1
· As moléculas situadas no interior de um líquido são atraídas em todas as direções pelas moléculas vizinhas e, por isso, a resultante das forças que atuam sobre cada molécula é praticamente nula. As moléculas da superfície do líquido, entretanto, sofrem apenas atração lateral e inferior.
· Portanto,as moléculas da superfície de um líquido estão sendo puxadas para dentro,provocando a contração do líquido. 
· A tensão superficial é responsável pelo fato de alguns objetos e insetos flutuarem sobre os líquidos,mesmo possuindo densidades maiores que a da água.
· A tensão superficial também é responsável pelo formato esférico das gotas. A atração das moléculas da superfície do líquido para o interior reduz ao máximo a área superficial do líquido.A forma esférica possui a menor área superficial para um dado volume.Na ausência de gravidade as gotas são perfeitamente esféricas. 
8)Adesão e coesão
Forças de adesão = forças que unem uma substância a uma superfície.
Forças de coesão = forças que unem as partículas de uma substância.
· A propriedade que um líquido tem de se espalhar sobre uma superfície é denominada “molhamento”. Essa propriedade,está relacionada com as forças de coesão e adesão. Quando um líquido não molha uma superfície, as forças coesivas no líquido são mais importantes e mantém o líquido na forma de gotas esféricas com o mínimo contato com a superfície.  
9)Menisco
· Dentro do tubo a superfície do líquido assume uma curvatura denominada menisco.O menisco pode ser côncavo ou convexo. 
· A ação capilar dos líquidos ( elevação de líquidos em tubos estreitos) também está relacionada com a tensão superficial.Quanto maior a tensão superficial e a estreiteza do tubo , mais alta será a escalada do líquido.
· A ação capilar ocorre quando há atrações favoráveis entre as moléculas do líquido e a superfície interior do tubo (força de adesão).
· O líquido sobe até que a força que o faz subir é equilibrada pelo efeito gravitacional da massa do líquido.
γ =1/2.g.d.r.h
γ = tensão superficial (N.m-1).
g = aceleração da gravidade (m.s-2)
r = raio do tubo (m)
d = densidade do líquido (kg.m-3)
h = altura da coluna de líquido(m).
· A capilaridade é um dos fatores responsáveis pelo transporte de água do solo até as folhas nas plantas.
10)Solubilidade
· Uma característica importante da água é a sua capacidade de dissolver a maioria das substâncias em quantidades superiores à maioria dos líquidos.Por isso,à água é considerada um solvente universal.
· Substâncias apolares tendem a se dissolver em solventes apolares e substâncias polares tendem a se dissolver em solventes polares.
“Semelhante dissolve semelhante”
· Solvatação é um fenômeno que ocorre quando um composto iônico ou polar se dissolve em uma substância polar,como a água. As partículas do soluto são circundadas pelas moléculas do solvente. Quando o solvente for a água,ofenômeno chama-se hidratação. 
“Íons solvatados ou hidratados”
11)Constante dielétrica
· A constante dielétrica é uma grandeza física que mede a capacidade de um material de separar cargas elétricas.
· A constante dielétrica do vácuo é 1 , e a da água 80.Isso significa que,em água,os cátions e ânions se atraem com força 80 vezes menor que no vácuo.Quanto maior for a polaridade de uma substância,maior será a sua constante dielétrica.
· A constante dielétrica da água é uma das maiores entre qualquer líquido puro. 
Exercícios propostos
01 - (UPE PE) Em relação à ocorrência e às propriedades da água, é CORRETO afirmar que
a)a água da chuva é água natural prontamente disponível, relativamente pura, não havendo nela substâncias gasosas dissolvidas.
b)é um fato experimental que a densidade da água líquida torna-se igual à da água sólida em temperaturas próximas de 100°C.
c)se admitindo que o gelo não flutuasse na água, isso acarretaria a morte dos peixes e da vida vegetal existentes em um lago que esteja por muito tempo congelado por um rigoroso inverno.
d)o ponto de ebulição anormal da água, quando comparado com o da amônia e do metano que apresentam massas molares próximas ao do H2O, é explicado pela linearidade da molécula.
e)as ligações de hidrogênio intermoleculares que ocorrem na água são mais intensas que as ligações covalentes entre os átomos de hidrogênio e oxigênio na mesma substância.
02 - (FATEC SP)A água líquida e o gelo apresentam densidades volumétricas diferentes. Ao colocar um recipiente com água num congelador, após certo tempo, ela se solidificará, sua massa permanecerá constante e seu volume se alterará.Quando colocamos 100 g de água líquida num congelador, ao transformar-se em gelo, seu volume
Considere as densidades:
Água líquida 1,00 g/cm3
Gelo 0,92 g/cm3
a)aumentará para, aproximadamente, 192 cm3.
b)aumentará para, aproximadamente, 145 cm3.
c)aumentará para, aproximadamente, 109 cm3.
d)diminuirá para, aproximadamente, 96 cm3.
e)diminuirá para, aproximadamente, 92 cm3.
03 - (FCM MG)Ao se introduzir, perpendicularmente, um fino tubo de vidro na água, esta sobe no seu interior tanto mais alto quanto menor for o diâmetro do tubo. Esta é a ação capilar, fundamental para a sobrevivência dos vegetais.Em relação à capilaridade, a alternativa ERRADA é:
a)O peso da coluna líquida no interior do tubo é igual às forças que ligam as moléculas de água ao vidro (adesão).
b)O pequeno diâmetro do tubo reduz a pressão atmosférica no seu interior, elevando a coluna de água.
c)As forças que ligam as moléculas de água ao vidro (adesão) são maiores de que as forças que ligam as moléculas de água entre si (coesão).
d)A existência das forças que ligam as moléculas de água ao vidro (adesão) não alteram as forças que ligam as moléculas de água entre si.
04 - (Unimontes MG) O gráfico abaixo apresenta a variação da densidade da água líquida em função da temperatura, à pressão de 1atm.
Analisando-se esse gráfico, pode-se afirmar que
a)o volume da água é menor em temperaturas acima de 4ºC.
b)a água tem volume máximo ao atingir a temperatura de 4ºC.
c)a massa (g) correspondente a 1 cm3 de água é maior a 30ºC.
d)a água se contrai, à medida que a temperatura diminui até 4ºC.
05 - (UFPA)Os insetos mostrados na figura não afundam na água devido ao (a)
a)presença de pontes de hidrogênio, em função da elevada polaridade da molécula de água.
b)fato de os insetos apresentarem uma densidade menor que a da água.
c)elevada intensidade das forças de dispersão de London, em conseqüência da polaridade das moléculas de água.
d)interação íon – dipolo permanente, originada pela presença de substâncias iônicas dissolvidas na água.
e)imiscibilidade entre a substância orgânica que recobre as patas dos insetos e a água.
06 - (PUC RS) A tensão superficial da água explica vários fenômenos, como o da capilaridade, a forma esférica das gotas de água e o fato de alguns insetos poderem andar sobre a água. A alta tensão superficial da água é uma conseqüência direta:
a)da sua viscosidade.
b)do seu elevado ponto de fusão.
c)do seu elevado ponto de ebulição.
d)das atrações intermoleculares.
e)das ligações covalentes entre os átomos de “H” e “O”.
07 - (ITA SP) Dois substratos de vidro, do tipo comumente utilizado na fabricação de janelas, foram limpos e secos. Nas condições ambientes, depositaram-se cuidadosamente uma gota (0,05 mL) de mercúrio sobre um dos substratos e uma gota (0,05 mL) de água sobre o outro substrato. Considere os líquidos puros.
a)Desenhe o formato da gota de líquido depositada sobre cada um dos substratos.
b)Justifique a razão de eventuais diferenças nos formatos das gotas dos líquidos depositadas sobre cada um dos substratos de vidro.
c)Qual a influência do volume do líquido no formato das gotas depositadas sobre os substratos? 
08 - (UFC CE) A água apresenta-se no estado líquido, à temperatura ambiente e à pressão atmosférica, e entra em ebulição a uma temperatura que é cerca de 200 oC mais elevada do que a do ponto de ebulição previsto teoricamente, na ausência das ligações de hidrogênio.Com relação às ligações de hidrogênio, assinale a alternativa correta.
a)Ocorrem entre moléculas, onde o átomo de hidrogênio é ligado covalentemente aos átomos mais eletropositivos, pelos seus pares de elétrons ligantes.
b)Originam-se da atração entre os átomos de hidrogênio de uma molécula de água, que têm carga parcial negativa, e o átomo de oxigênio de uma outra unidade molecular, que tem carga parcial positiva.
c)No estado sólido, as ligações de hidrogênio presentes na água são mais efetivas, resultando em efeitos estruturais que conferem menor densidade ao estado sólido do que ao líquido. 
d)Quanto maior for a eletronegatividade do átomo ligado ao hidrogênio na molécula, maior será a densidade de carga negativa no hidrogênio, e mais fraca será a interação com a extremidade positiva da outra molécula.
e)São interações muito mais fortes do que as ligações covalentes polares convencionais, e desempenham papel fundamental na química dos seres vivos.
09 - (FURG RS)É possível fazer flutuar uma fina agulha de costura manual num copo d’água. Então é correto afirmar que:
a)as moléculas da água são mais pesadas que os átomos do metal.
b)as forças que atuam na interface água-agulha são as pontes de hidrogênio.
c)as moléculas da agulha são maiores que as moléculas da água (“efeito peneira”).
d)as forças intermoleculares na superfície da água impedem o afundamento da agulha.
e)a agulha é mais leve que a água, pois sua densidade é menor.
10 - (UECE) O mercúrio, que corre dentro dos termômetros, por exemplo, não molha o vidro nem qualquer tipo de papel. Isso ocorre porque os átomos de mercúrio
a)em contato com a superfície do vidro, se desfazem, espalhando-se.
b)possuem força de coesão maior que a força de atração com a superfície do vidro.
c)são polares e as moléculas da superfície do vidro são apolares.
d)possuem força de atração com a superfície do vidro maior que a força de coesão.
11 - (Unimontes MG) A resistência de um líquido ao aumento de sua área superficial é denominada tensão superficial. Substâncias com grande força de atração entre as moléculas têm alta tensão superficial. Essas substâncias, quando colocadas em um frasco cilíndrico, na superfície do líquido, apresentam uma curvatura (menisco) convexa, indicando que as forças coesivas entre as moléculas do líquido são maiores do que as forças adesivas entre as paredes de vidro e o líquido. Outros líquidos apresentam menisco na forma cônica. Entre os líquidos a seguir, quando colocados em um frasco cilíndrico, apresentará menisco convexo:
a)a água. b)o mercúrio. c)o clorofórmio. d)o metanol.
12 - (UECE) Segundo Maria Teresa Escoval, no livro A Ação da Química na Nossa Vida, a água, presente em todos os processos vitais, é “a substância de natureza única”. Sobre essa natureza e sobre as características da água, assinale a única afirmação verdadeira. 
a)O clima das regiões adjacentes a lagos e oceanos é mais ameno por causa da pequena capacidade térmicada água, que pode absorver grande quantidade de calor, elevando, minimamente, a temperatura. 
b)As moléculas de água formam uma rede tridimensional extensa, em que cada átomo de oxigênio está ligado a quatro átomos de hidrogênio através de duas ligações simples e de duas ligações de hidrogênio. 
c)No espetáculo Holiday on Ice, ou em pistas apropriadas, a patinação só é possível porque a temperatura de fusão do gelo aumenta quando a pressão exterior exercida pelos patins aumenta. 
d)Um tipo de água que se presta ao consumo humano, com grande concentração de sais e com a mesma fórmula química da água comum, é o óxido de deutério ou água pesada, encontrada em grandes concentrações no Mar Morto. 
13 - (UESPI) Cidades próximas de grandes massas de água (mar, lagos etc.) conseguem manter uma temperatura noturna muito próxima da diurna. Diferentemente, cidades distantes dessas grandes massas de água apresentam temperaturas bem menores à noite. Uma das possíveis explicações para este fato é que a água líquida armazena energia do sol durante o dia, e a noite funciona como um “aquecedor”, através da liberação desta energia para o meio. Este fenômeno ocorre principalmente devido: 
a)ao pH neutro da água. 
b)ao calor latente da água. 
c)à capacidade calorífica da água. 
d)à condutividade elétrica da água. 
e)à natureza exotérmica da dissociação da água. 
14 - (Unioeste PR)O sabão remove as substâncias gordurosas associadas à sujeira, porque
a)aumenta a constante dielétrica da água.
b)diminui a tensão superficial da água.
c)torna a gordura hidrofóbica.
d)produz espuma. 
e)flocula as partículas de sujeira.
15 - (UFG GO) O texto, a seguir, foi adapatado do livro “Moléculas” de P. W. Atkins.
“A água ocorre com enorme abundância na Terra […] a propriedade mais estranha da água é ser um líquido a temperatura ambiente […] uma molécula tão pequena deveria ser um gás, como amônia, metano […] a singularidade da água não se resume ao seu estado líquido: a maioria dos sólidos é mais densa do que os líquidos a partir dos quais eles se congelaram, mas o gelo a 0ºC é menos denso do que a água a 0ºC […] Todas as três formas da água – gelo, líquido e vapor – são abundantes na Terra, mas muito pouco dela acha-se na forma adequada para o consumo humano; 97% é muito salino […] 1% da água total é potável.”
Sobre a água, julgue os itens:
1-( ) o número de ligações covalentes da água é igual ao da amônia.
2-( ) possui massa molar menor que a da amônia.
3-( ) as forças atrativas entre as moléculas da água são mais intensas do que entre as moléculas da amônia.
4-( ) a “água salina” pode ser tornada potável por centrifugação.
GABARITO: 
1) Gab: C 2) Gab: C 3) Gab: B 4) Gab: D
5) Gab: A 6) Gab: D
7) Gab:
a) 
b) o formato das gotas depedem basicamente das interações entre o líquido e a superfície de vidro; uma vez que essa intensidade de interação é maior entre o vidro e a água, esta se apresentará mais achatada.
c) à medida que se aumenta a massa das gotas, haverá um achatamento das mesmas, uma vez que a atração gravitacional aumenta.
8) Gab: C 9) Gab: D 10) Gab: B 11) Gab: B
12) Gab: B 13) Gab: C 14) Gab: B 15) Gab: EECE
 
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