Questão 58 do ENEM 2011 — Ciências da Natureza

O enunciado nos pede o tipo de interação que ocorre entre os grupos hidroxila ($-OH$) dos agentes umectantes (como a glicerina e o polietilenoglicol citados) e a água presente na umidade do ambiente.

Para responder, precisamos revisar os conceitos de forças intermoleculares — as atrações que mantêm moléculas vizinhas unidas umas às outras. As três principais, em ordem crescente de intensidade, são:

• Forças de London (dipolo induzido): presentes em todas as moléculas, mas são a única atração relevante entre moléculas apolares.
• Forças dipolo-dipolo: ocorrem entre moléculas polares.
• Ligações de hidrogênio: um caso especial e muito intenso de dipolo-dipolo. Acontecem sempre que há um átomo de hidrogênio ($H$) ligado diretamente a um átomo pequeno e muito eletronegativo — Flúor ($F$), Oxigênio ($O$) ou Nitrogênio ($N$), o famoso grupo "FON".

Analisando as substâncias descritas no comando:

1. Agentes umectantes: possuem grupos hidroxila ($-OH$), nos quais o hidrogênio está ligado diretamente ao oxigênio.
2. Umidade do ambiente: é composta por moléculas de água ($H_2O$), de estrutura $H-O-H$, onde novamente o hidrogênio está ligado diretamente ao oxigênio.

Quando essas moléculas se aproximam, o hidrogênio de uma (com carga parcial positiva) é fortemente atraído pelo par de elétrons livres do oxigênio da outra (com carga parcial negativa). Como a interação envolve hidrogênio ligado ao oxigênio (do grupo FON), ela é classificada como ligação de hidrogênio.

É essa rede de ligações de hidrogênio — interações intermoleculares intensas — que permite aos hidratantes "segurar" as moléculas de água na superfície da pele, evitando o ressecamento.

Revisando as alternativas:

• A) ligações iônicas: incorreta. Ocorrem entre íons (cátions e ânions), formando compostos iônicos, o que não é o caso das moléculas orgânicas e da água aqui envolvidas.
• B) forças de London: incorreta. São interações fracas, predominantes em moléculas apolares — ignoram os grupos polares presentes.
• C) ligações covalentes: incorreta. São ligações intramoleculares (unem os átomos dentro da molécula), não a atração entre moléculas diferentes.
• D) forças dipolo-dipolo: incorreta. Embora a ligação de hidrogênio seja um tipo extremo de dipolo-dipolo, a presença de $H$ ligado a $O$ exige a classificação mais específica: ligação de hidrogênio.
• E) ligações de hidrogênio: correta. É a interação intensa entre o hidrogênio ligado ao oxigênio dos umectantes e a água.