Uma característica da água é ter uma ampla faixa de temperatura entre seus pontos de fusão e ebulição. Qual a justificativa para tal propriedade?

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. A água possui uma grande diferença entre sua temperatura de fusão (quando derrete) e sua temperatura de ebulição (quando ferve). A pergunta quer saber por que isso acontece. Para resolver, vamos precisar entender sobre as ligações intermoleculares, especificamente as ligações de hidrogênio.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a temperatura de fusão e a de ebulição dependem das forças que mantêm as moléculas unidas no estado sólido e líquido. Quanto mais fortes essas forças, mais energia (calor) é necessária para mudar o estado da matéria.

Passo 3

No caso da água, as moléculas são formadas por H₂O, onde cada molécula tem um átomo de oxigênio ligado a dois átomos de hidrogênio. Essas moléculas possuem uma polaridade, ou seja, há uma distribuição desigual de cargas elétricas dentro da molécula.

Passo 4

Devido a essa polaridade, as moléculas de água formam ligações de hidrogênio entre si. As ligações de hidrogênio são forças intermoleculares mais fortes que as forças de Van der Waals, por exemplo. Essas ligações mantêm as moléculas de água fortemente unidas no estado sólido e líquido.

Passo 5

Para a água derreter (passar de sólido para líquido) ou ferver (passar de líquido para gasoso), é necessário fornecer energia suficiente para quebrar essas ligações de hidrogênio. Isso significa que a água precisa de mais calor para passar de um estado para outro, resultando em uma ampla faixa de temperatura entre fusão e ebulição.

Resposta

A ampla faixa de temperatura entre os pontos de fusão e ebulição da água se deve às fortes ligações de hidrogênio entre suas moléculas, que exigem mais energia para serem quebradas durante as mudanças de estado.

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