Questão 86 do ENEM 2013 — Ciências da Natureza

A pergunta é por que a fralda descartável absorve água muito melhor que a de pano. A resposta está no tipo de interação que cada material faz com a molécula de água, então vale começar lembrando como a água se comporta.

A água é uma molécula polar: o oxigênio concentra carga parcial negativa e os hidrogênios, carga parcial positiva. Esse dipolo permanente é o que permite à água interagir fortemente com materiais que também tenham regiões carregadas ou polares.

Fralda de pano — celulose. A celulose é rica em grupos hidroxila ($-\text{OH}$). Esses grupos são polares e interagem com a água por meio de ligações de hidrogênio. São interações fortes, mas envolvem apenas cargas parciais de ambos os lados.

Fralda descartável — poliacrilato de sódio. Esse é o polímero superabsorvente das fraldas descartáveis. Trata-se de um sal orgânico: possui o ânion carboxilato ($-\text{COO}^-$) e o cátion sódio ($\text{Na}^+$), ou seja, cargas elétricas inteiras. Quando a água se aproxima, o polo positivo do dipolo da água é atraído pelo ânion carboxilato e o polo negativo é atraído pelo cátion sódio. Esse tipo de atração, entre um íon e o dipolo da água, é a interação íon-dipolo.

Comparando as forças. A interação íon-dipolo envolve uma carga inteira (do íon) atraindo o dipolo da água, enquanto a ligação de hidrogênio envolve apenas cargas parciais dos dois lados. Por isso, a interação íon-dipolo é mais intensa que a ligação de hidrogênio.

É essa interação íon-dipolo mais forte, do poliacrilato de sódio com a água, que faz a fralda descartável reter muito mais água que a de pano (celulose), justificando sua maior eficiência.

A alternativa correta é a E: interações íon-dipolo (poliacrilato–água) mais fortes que as ligações de hidrogênio (celulose–água).