Questão 74 do ENEM 2012 — Ciências da Natureza

O íon cálcio

O enunciado informa o número atômico do cálcio: $Z = 20$. Fazendo a distribuição eletrônica:

$1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 4s^2$

O cálcio tem $2$ elétrons na camada de valência (a camada $4$). Para ganhar estabilidade, é energeticamente favorável que perca esses $2$ elétrons, atingindo a configuração de gás nobre. Ao perder duas cargas negativas, ele se torna um cátion divalente, $Ca^{2+}$. Isso já elimina qualquer alternativa que trate o cálcio como monovalente ou como ânion.

Os grupos carregados da fosfatidilserina

A fosfatidilserina é um fosfolipídio aniônico cuja porção polar contém o aminoácido serina ligado a um grupo fosfato. Nessa cabeça polar coexistem grupos ionizáveis:

• um grupo fosfato, com carga negativa;
• um grupo carboxilato ($-COO^-$), também negativo;
• um grupo amônio ($-NH_3^+$), positivo.

São os grupos negativos (fosfato e carboxilato) que respondem pela característica aniônica da molécula.

A natureza da interação

Cargas de sinais opostos se atraem por força eletrostática, o que caracteriza uma interação (ou ligação) iônica. Como o cálcio livre é um cátion divalente ($Ca^{2+}$, positivo), ele é atraído justamente pelas partes negativas da molécula — o fosfato e o carboxilato.

Logo, a interação é iônica e ocorre com os grupos aniônicos fosfato e carboxila, porque o cálcio em sua forma livre é um cátion divalente — exatamente o que descreve a alternativa C. Não pode ser covalente (não há compartilhamento de pares eletrônicos entre um íon metálico e esses grupos), nem envolver o grupo amônio, que, sendo positivo como o cálcio, sofreria repulsão.