PISM · Química

Questões de Ligações químicas e forças intermoleculares da PISM

13 questões oficiais da PISM sobre Ligações químicas e forças intermoleculares, de 2017 a 2026, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 7 fáceis, 6 médias.

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6 questões de Ligações químicas e forças intermoleculares resolvidas

Questão 1 · PISM 2026 · Módulo II (2º ano) · Questão 16média

Os tensoativos utilizados em sabões, detergentes e xampus são compostos por uma longa cadeia carbônica (orgânica) com uma extremidade carregada, geralmente um grupo carboxilato (COO⁻) ligado à um cátion como o sódio (Na⁺) ou potássio (K⁺). Uma empresa de cosméticos investigou a eficiência de diferentes tensoativos presentes em xampus, observando que alguns removem melhor gordura (óleos) do couro cabeludo por meio da formação de micelas em meio aquoso. Para compreender esse processo, é necessário correlacionar as interações intermoleculares envolvidas com os fenômenos observados.

Sobre as interações intermoleculares envolvidas na ação dos xampus no couro cabeludo, é CORRETO afirmar que

A
a extremidade apolar do tensoativo repele a água e interage com a gordura por meio de interações intermoleculares do tipo Van der Waals (ou dispersão de London).
B
a extremidade polar do tensoativo interage com a água por meio da interação intermolecular do tipo dipolo - dipolo induzido.
C
a formação de micelas dependem somente da temperatura e não das interações intermoleculares.
D
a micela se forma por interações intermoleculares do tipo íon - íon entre a água e as moléculas apolares.
E
a solvatação ocorre quando as moléculas de água quebram as interações intermoleculares do tipo ligações de hidrogênio presentes nas gorduras.

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Gabarito: A

O tensoativo tem duas partes:
- uma cabeça polar/iônica (o carboxilato com o cátion), que é atraída pela água por interações íon-dipolo;
- uma cauda apolar (a longa cadeia carbônica), que não se mistura com a água e se une à gordura, também apolar, por forças de dispersão de London (Van der Waals).

Na micela, as caudas ficam voltadas para dentro, envolvendo a gordura, e as cabeças ficam para fora, em contato com a água. Assim a gordura é arrastada no enxágue. É o que descreve a alternativa A.

Por que as outras falham:
- B: a cabeça é iônica; a interação com a água é íon-dipolo, não dipolo-dipolo induzido.
- C: a micela depende justamente das interações intermoleculares.
- D: não há interação íon-íon entre água e moléculas apolares.
- E: gorduras são apolares e não têm ligações de hidrogênio entre suas moléculas.

Resposta: A

Dica: "semelhante dissolve semelhante": parte polar com água, parte apolar com gordura.

Questão 2 · PISM 2025 · Módulo II (2º ano) · Questão 18fácil

O flúor, cloro, bromo e iodo pertencem ao grupo 17 da tabela periódica, também chamado de família dos halogênios. Esse grupo é um dos mais estudados na tabela periódica e geralmente fazem ligações covalentes simples ou se apresentam carregados negativamente. Alguns exemplos de substâncias que contêm halogênios em sua estrutura são: HCℓ, CaF₂, CH₃Br, I₂, e NaCℓO.

A alternativa que contém substâncias que apresentam ligações iônicas é:

A
CaF₂ e NaCℓO.
B
HCℓ e CaF₂.
C
HCℓ e NaCℓO.
D
CH₃Br e I₂.
E
HCℓ, CaF₂ e CH₃Br.

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Gabarito: A

Ligação iônica aparece entre metal (que perde elétrons) e ametal (que ganha).

CaF₂: Ca (metal alcalinoterroso) + F → iônico (Ca²⁺ e 2 F⁻).
NaCℓO: Na (metal alcalino) + íon hipoclorito ClO⁻ → iônico (dentro do ClO⁻ a ligação Cℓ–O é covalente).
HCℓ: H e Cℓ, ametais → covalente (molecular).
CH₃Br: C, H e Br → covalente.
I₂: dois átomos iguais → covalente apolar.

Só CaF₂ e NaCℓO têm ligação iônica.

Resposta: A

Por que as outras atraem: o HCℓ é muito polar e forma íons em água, mas a substância pura é molecular.

Dica: tem metal (Na, K, Ca, Mg...) ou NH₄⁺? Pense em composto iônico.

Questão 3 · PISM 2024 · Módulo I (1º ano) · Questão 17média

A água sólida (gelo) funde na temperatura constante de 0 °C. No entanto, durante a fusão, uma fonte externa deve fornecer calor para que todo o gelo se transforme em água líquida. Processo semelhante ocorre em 100°C quando, durante a ebulição, a água líquida se transforma em gás.

A partir dessas informações assinale a alternativa INCORRETA.

A
A energia cinética média das moléculas após a fusão é menor do que a energia cinética média das moléculas após a ebulição.
B
Após o processo de fusão a energia cinética das moléculas pode aumentar pelo aumento da temperatura do líquido.
C
Durante a fusão toda a energia absorvida é usada na quebra das ligações de hidrogênio no sólido.
D
No estado líquido as moléculas de água não estão ligadas entre si por ligações de hidrogênio, pois todas as ligações intermoleculares foram rompidas.
E
No gelo todas as moléculas de água estão ligadas umas às outras por ligações de hidrogênio, não havendo molécula livre.

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Gabarito: D

Durante a fusão e a ebulição, a temperatura fica constante: o calor recebido vai para separar as moléculas (romper interações intermoleculares), não para aumentar a energia cinética.

A. Correta. Energia cinética média depende da temperatura: após a fusão (0 °C) ela é menor que após a ebulição (100 °C).
B. Correta. Depois de derreter, o líquido continua recebendo calor e esquenta; a energia cinética aumenta.
C. Correta (pela ideia da questão). O calor latente de fusão é usado para romper parte das ligações de hidrogênio do retículo do gelo.
D. Incorreta. Na água líquida, as moléculas continuam unidas por ligações de hidrogênio, que se formam e se desfazem o tempo todo. Só uma parte delas se rompe na fusão; as demais só se rompem na ebulição. Por isso a água tem ponto de ebulição tão alto para uma molécula pequena.
E. Correta. No gelo, cada molécula faz ligações de hidrogênio com quatro vizinhas, num retículo organizado.

Resposta: D

Dica: ligações de hidrogênio existem no sólido e no líquido; no gás (vapor), as moléculas estão praticamente separadas.

Questão 4 · PISM 2023 · Módulo I (1º ano) · Questão 19fácil

A molécula de água é essencial para a vida na Terra e possui algumas características específicas e únicas que são bem particulares. Abaixo estão citadas algumas afirmações sobre as moléculas de água e sobre as forças intermoleculares presentes na mesma.

I. A molécula de água é formada por ligações covalentes entre os átomos e hidrogênio (H) e oxigênio (O) que a constituem.

II. A molécula da água é uma molécula apolar.

III. As moléculas da água são capazes de formar ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) devido à alta eletronegatividade do oxigênio.

IV. As ligações covalentes presentes na água são ligações mais fracas que a ligação de hidrogênio (pontes de hidrogênio).

V. As ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) originam-se da atração entre cada um dos átomos de hidrogênio (com carga parcial negativa) em uma molécula de água por átomos de oxigênio (que tem carga parcial positiva) de outras moléculas de água.

Assinale a alternativa que indica as afirmações CORRETAS:

A
I, II, IV e V
B
I e III
C
II e III
D
I, III e V
E
II e IV

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Gabarito: B

Analise cada afirmação:

I: H e O são ametais e compartilham elétrons: ligações covalentes. Verdadeira.
II: a água é angular (cerca de 104,5°) e o oxigênio é mais eletronegativo, então os dipolos não se cancelam: a molécula é polar. Falsa.
III: o oxigênio, muito eletronegativo e pequeno, deixa o H com carga parcial positiva forte, o que permite as ligações de hidrogênio. Verdadeira.
IV: é o contrário: a ligação covalente (dentro da molécula) é muito mais forte que a ligação de hidrogênio (entre moléculas). Falsa.
V: as cargas estão trocadas: o H tem carga parcial positiva e o O, negativa. Falsa.

Corretas: I e III.

Resposta: B

Dica: ligações dentro da molécula (covalentes) são bem mais fortes que as forças entre moléculas, mesmo a ligação de hidrogênio.

Questão 5 · PISM 2022 · Módulo II (2º ano) · Questão 18fácil

O acetileno ou etino é um o composto químico com a fórmula C₂H₂, sendo o alcino mais simples. Nas CNTP, o acetileno é um gás incolor e amplamente utilizado como combustível. Tratando-se do acetileno, C₂H₂, pode-se afirmar que:

A
os carbonos na molécula não têm hibridização.
B
os carbonos na molécula têm hibridização sp.
C
os carbonos na molécula têm hibridização sp².
D
os carbonos na molécula têm hibridização sp³.
E
os hidrogênios na molécula têm hibridização sp.

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Gabarito: B

No acetileno, H–C≡C–H, cada carbono faz uma ligação tripla (com o outro carbono) e uma simples (com o hidrogênio).

Carbono com tripla ligação (ou duas duplas) tem 2 nuvens eletrônicas ao redor: hibridização sp, geometria linear, ângulo de 180°.

C: sp² é do carbono com uma dupla (eteno).
D: sp³ é do carbono só com ligações simples (etano).
A: os carbonos têm hibridização, sim.
E: o hidrogênio usa o orbital 1s e não se hibridiza.

Resposta: B

Dica: só simples → sp³; uma dupla → sp²; tripla ou duas duplas → sp.

Questão 6 · PISM 2021 · Módulo I (1º ano) · Questão 17fácil

O quadro abaixo descreve algumas propriedades físicas de 3 compostos (substâncias) desconhecidos, identificados apenas como A, B e C. Assinale a opção que classifica esses compostos, respectivamente, de acordo com as suas propriedades.

A
Composto iônico, composto molecular, metal.
B
Composto molecular, composto iônico, metal.
C
Metal, composto molecular, composto iônico.
D
Composto iônico, metal, composto molecular.
E
Metal, composto iônico, composto molecular.

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Gabarito: A

Use as propriedades do quadro:

A: fusão 800 °C e ebulição 1465 °C (altas), isolante no sólido e muito solúvel em água → composto iônico (é o NaCl). Íons presos no retículo não conduzem no sólido.
B: fusão −182,5 °C e ebulição −161,5 °C (muito baixas), isolante e insolúvel → composto molecular apolar (é o metano).
C: fusão 1357 °C e ebulição 2835 °C (altas), condutor no sólido e insolúvel → metal (é o cobre). Elétrons livres conduzem corrente.

Ordem: iônico, molecular, metal.

Resposta: A

Dica: condução no estado sólido é a marca dos metais; iônicos conduzem só fundidos ou dissolvidos; moleculares têm pontos de fusão e ebulição baixos.