[UFSCar 2009] Balões de festa de aniversário deix...

07 UFSCar 2009 - Química

Balões de festa de aniversário deixados sob sol forte podem estourar porque o volume do gás contido em seu interior aumenta com o aumento da temperatura e acaba rompendo a superfície do balão depois que esta se estica até um tamanho máximo. Isso ocorre porque o aumento da temperatura eleva a energia das partículas que, com maior movimento, passam a ocupar um volume maior, no caso das moléculas dos gases contidos no balão. A variação da energia das partículas com a variação da temperatura também causa a compactação, que reduz o volume de substâncias ao se solidificarem com o abaixamento da temperatura, quando a energia das partículas diminui. Com a água é diferente: ao passar do estado líquido para o estado sólido, com o abaixamento da temperatura ocorre aumento de volume, por isso não se deve colocar no congelador garrafa cheia com água e lacrada. Assinale a alternativa que explica corretamente o comportamento da água ao passar do estado líquido para estado sólido.

No estado sólido, as moléculas de água formam pontes de hidrogênio com a superfície interna da garrafa, que se rompe devido ao efeito da pressão adicional exercida.

Na água líquida, há sais minerais dissolvidos, que se cristalizam quando o gelo é formado e ocupam maior espaço. Assim, o volume do gelo é maior que o volume da água líquida.

Na formação do gelo, as moléculas de água assumem posições definidas numa estrutura organizada, mantida por ligações de hidrogênio. As moléculas nesta estrutura ocupam maior espaço do que no estado líquido, onde se organizam de maneira diferente.

No estado sólido, as moléculas de água formam estrutura cristalina tridimensional, com átomos unidos por ligação iônica em posições fixas, que ocupam maior espaço que a geometria planar das moléculas no estado líquido.

A auto ionização da água, responsável pelas espécies iônicas que são unidas por ligações iônicas no estado líquido, é desfavorecida com o abaixamento da temperatura. Assim, a força de ligação das moléculas de água no gelo é mais fraca e a distância entre elas aumenta, aumentando o volume ocupado.