Quando tetracloreto de carbono, água e hexano são, nessa sequência, adicionados em uma proveta, é formada uma mistura trifásica com tetracloreto de carbono na fase inferior, água na fase do meio e hexano na fase superior. Quando a ordem de adição é modificada para CCl4, hexano e água, forma-se uma mistura bifásica. Considere as afirmações abaixo, a respeito desses solventes.
I - A polaridade do CCl4 é elevada, dada a alta eletronegatividade do cloro e do número de átomos de cloro, tornando-o miscível com a água.
II - Uma das fases, na mistura bifásica, é constituída de hexano e tetracloreto de carbono; a outra, de água.
III - Um litro de água apresenta uma massa maior que um litro de hexano. Quais estão corretas?
A) Apenas I.
B) Apenas II.
C) Apenas III.
D) Apenas II e III.
E) I, II e III.
I - A polaridade do CCl4 é elevada, dada a alta eletronegatividade do cloro e do número de átomos de cloro, tornando-o miscível com a água.
II - Uma das fases, na mistura bifásica, é constituída de hexano e tetracloreto de carbono; a outra, de água.
III - Um litro de água apresenta uma massa maior que um litro de hexano. Quais estão corretas?
A) Apenas I.
B) Apenas II.
C) Apenas III.
D) Apenas II e III.
E) I, II e III.
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos três substâncias: tetracloreto de carbono (CCl₄), água e hexano. Dependendo da ordem em que adicionamos essas substâncias em uma proveta, podemos formar misturas com diferentes fases. Precisamos avaliar três afirmações sobre as propriedades desses solventes para descobrir quais estão corretas. Para resolver isso, vamos precisar entender sobre polaridade, miscibilidade e densidade das substâncias.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar a polaridade do tetracloreto de carbono (CCl₄). Polaridade está relacionada à distribuição desigual de cargas elétricas em uma molécula. Substâncias polares, como a água, se misturam bem com outras substâncias polares. Já substâncias não polares, como o hexano, se misturam melhor com outras substâncias não polares.
Passo 3
A afirmação I diz que “A polaridade do CCl₄ é elevada, dada a alta eletronegatividade do cloro e do número de átomos de cloro, tornando-o miscível com a água.” No entanto, o CCl₄ é, na verdade, uma molécula não polar. Embora o cloro seja altamente eletronegativo, a simetria da molécula faz com que as cargas se equilibrem, resultando em baixa polaridade. Portanto, o CCl₄ não é miscível com a água. Assim, a afirmação I está incorreta.
Passo 4
Agora, vamos para a afirmação II: “Uma das fases, na mistura bifásica, é constituída de hexano e tetracloreto de carbono; a outra, de água.” Sabemos que o hexano é uma substância não polar e o CCl₄ também é não polar. Como substâncias não polares tendem a se misturar entre si e separar das substâncias polares (como a água), faz sentido que o hexano e o CCl₄ formem uma fase e a água forme a outra. Portanto, a afirmação II está correta.
Passo 5
Por último, vamos analisar a afirmação III: “Um litro de água apresenta uma massa maior que um litro de hexano.” Para isso, precisamos considerar a densidade das substâncias, que é a massa por unidade de volume. A densidade da água é aproximadamente 1 g/mL, enquanto a do hexano é cerca de 0,66 g/mL. Isso significa que um litro (1000 mL) de água pesa cerca de 1000 g, enquanto um litro de hexano pesa aproximadamente 660 g. Logo, um litro de água realmente tem uma massa maior que um litro de hexano. Assim, a afirmação III está correta.
Resposta
As afirmações II e III estão corretas. Portanto, a opção D) Apenas II e III é a resposta certa.