Questão 85 — ENEM 2016Caderno azul · 1º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Polaridade, interações intermoleculares e moléculas anfifílicas (tensoativos)
• ⚡ Nível: Médio — exige interpretar um esquema visual e aplicar corretamente a regra de interação polar-polar/apolar-apolar, sem cálculos.
• 🎯 Tema/Habilidade: Estrutura e comportamento de tensoativos na interface água-ar (competência de análise de processos químicos e interpretação de representações esquemáticas)
• 🏆 Gabarito: C — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Entre os cinco béqueres, identificar o esquema em que a monocamada de tensoativo está corretamente orientada na superfície da água."
• Palavras-chave decisivas: parte iônica interage com polares, parte lipofílica interage com apolares, arranjo ordenado
• Armadilha típica: trocar a posição das cabeças e caudas (colocar a cauda apolar mergulhada na água) ou aceitar esquemas em que a monocamada não está exatamente sobre a linha do nível da água (flutuando no ar ou afundada no fundo do béquer).
• O que a resposta precisa demonstrar: que a cabeça polar/iônica fica imersa na água, exatamente na interface, enquanto a cauda apolar/lipofílica se projeta para fora da água, em contato com o ar.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Moléculas anfifílicas (tensoativos): possuem duas regiões de polaridade opostas na mesma molécula — uma cabeça hidrofílica (polar ou iônica) e uma cauda hidrofóbica (cadeia carbônica longa, apolar).
• Regra da polaridade ("semelhante dissolve semelhante"): regiões polares/iônicas interagem por forças dipolo-dipolo, íon-dipolo ou ligação de hidrogênio; regiões apolares interagem apenas por forças de dispersão de London, fracas e incompatíveis com a água.
• Interface água-ar como região de menor energia: para minimizar a energia do sistema, o tensoativo se posiciona na superfície de modo que a cabeça polar fique mergulhada na água e a cauda apolar escape para o ar (meio de baixíssima polaridade), evitando o contato energeticamente desfavorável entre cauda e água.
• Monocamada (filme monomolecular): arranjo ordenado e organizado espontaneamente, em que todas as moléculas apontam na mesma direção — cabeças de um lado, caudas do outro — formando uma camada de espessura igual a uma única molécula bem na superfície do líquido.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "A parte iônica dos tensoativos interage com substâncias polares" → a cabeça iônica precisa estar em contato com a água (fase polar), ou seja, mergulhada abaixo do nível da água.
• Evidência 2: "a parte lipofílica interage com as apolares" → a cauda lipofílica não pode estar em contato com a água; ela deve se voltar para o ar, que é o meio de baixa polaridade disponível acima da superfície.
• Evidência 3: "suas moléculas formam um arranjo ordenado" → descarta esquemas em que a estrutura esteja desalinhada da interface (flutuando acima ou afundada no fundo), pois o arranjo ordenado ocorre exatamente na superfície de separação água-ar.
• Síntese: a alternativa correta precisa mostrar, simultaneamente, a fileira de cabeças exatamente na linha do "nível da água" (mergulhada na fase aquosa) e a fileira de caudas logo acima dessa linha, projetando-se para o ar.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Traduzir a legenda visual dos esquemas

Nos cinco béqueres, cada molécula de tensoativo é desenhada como um ponto preto (a cabeça, polar/iônica) ligado a um traço vertical (a cauda, apolar/lipofílica). Enfileiradas, as cabeças formam uma faixa escura de pontos, e as caudas formam uma faixa mais clara de traços verticais, como um "pente". A seta "Nível da água" indica a linha de referência para julgar cada alternativa.

Subpasso 4.2 — Aplicar a regra de polaridade a cada posição relativa

Comparando a posição das duas faixas (cabeças e caudas) com a linha do nível da água em cada béquer:

• Em A, a faixa de cabeças coincide com o nível da água, mas a faixa de caudas aparece logo abaixo dela — a cauda apolar ficaria mergulhada na água, contradizendo a regra.
• Em B, cabeças e caudas estão inteiramente acima do nível da água real (marcado mais embaixo, dentro da água pura) — a monocamada estaria flutuando no ar, sem tocar a interface.
• Em C, a faixa de caudas fica acima da linha (em contato com o ar) e a faixa de cabeças coincide exatamente com o nível da água (mergulhada na fase aquosa) — configuração compatível com o enunciado.
• Em D, as duas faixas estão deslocadas para o fundo do béquer, bem abaixo do nível real da água — o tensoativo estaria todo submerso, longe de qualquer interface.
• Em E, a faixa de caudas toca a água logo abaixo do nível marcado e a faixa de cabeças fica ainda mais profunda — a cauda apolar estaria em contato com a água e a cabeça polar mais distante da superfície, invertendo a lógica esperada.

Subpasso 4.3 — Verificação

Apenas em C a cabeça polar/iônica está exatamente na interface (imersa na água) e a cauda apolar/lipofílica se projeta para fora dela (no ar) — é a única alternativa em que "parte iônica com o polar" e "parte lipofílica com o apolar" são satisfeitas ao mesmo tempo, com a monocamada corretamente posicionada sobre a superfície.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Cabeças na linha da água, caudas imediatamente submersas abaixo dela

❌ Incorreta: a cabeça polar está corretamente na superfície, mas a cauda apolar aparece mergulhada na água logo abaixo — colocando a região lipofílica em contato direto com a fase polar, o que viola a regra de interação apolar-apolar.

B) Cabeças e caudas inteiramente acima do nível real da água

❌ Incorreta: toda a monocamada está deslocada para cima, sem tocar a linha do nível da água — como se o tensoativo estivesse suspenso no ar, sem nenhuma interação com a fase aquosa, o que não representa adsorção na interface.

C) Caudas acima da linha (no ar), cabeças exatamente no nível da água (na fase aquosa)

✅ Correta: a cabeça iônica/polar está mergulhada na água, coincidindo com o nível marcado, e a cauda lipofílica/apolar se projeta para o ar — cumprindo exatamente "a parte iônica... interage com substâncias polares, e a parte lipofílica interage com as apolares".

D) Cabeças e caudas deslocadas para o fundo do béquer

❌ Incorreta: todo o conjunto está afundado, distante da interface água-ar real (marcada bem acima), o que não corresponde à formação de uma monocamada na superfície do líquido.

E) Caudas em contato com a água, cabeças ainda mais submersas

❌ Incorreta: a cauda apolar aparece tocando a água logo abaixo do nível marcado, enquanto a cabeça polar fica mais profunda ainda — inversão completa da orientação esperada, já que a cauda deveria estar voltada para o ar, e não para a água.

🏆 Gabarito: C — é o único esquema em que a cabeça polar/iônica está mergulhada na água e a cauda apolar/lipofílica está voltada para o ar, exatamente na interface, como exige o enunciado.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: C é a única alternativa compatível simultaneamente com "cabeça iônica na água" e "cauda apolar no ar", com a monocamada posicionada exatamente sobre o nível da água.
• Padrão de cobrança: o ENEM costuma explorar tensoativos, sabões e detergentes em contextos de limpeza (remoção de gordura) e formação de micelas, sempre a partir da dualidade polar-apolar da molécula anfifílica.
• Generalização: em qualquer molécula anfifílica (sabões, tensoativos, fosfolipídios de membrana), a extremidade polar/iônica sempre se orienta para o meio aquoso, e a extremidade apolar sempre se orienta para o meio de menor polaridade (óleo, gordura ou ar).
• Dica de eliminação rápida: descarte de imediato qualquer esquema em que a monocamada não toque exatamente a linha do nível da água (elimina B e D); entre os restantes, escolha aquele em que a cabeça — não a cauda — fica do lado da água (elimina A e E, resta C).
• Conexões: bicamada lipídica da membrana plasmática (fosfolipídios com a mesma lógica cabeça polar/cauda apolar) e ação detergente dos sabões via formação de micelas.