Questão 135 do ENEM 2016 — Ciências da Natureza

Para entender o que aconteceu quando a pessoa adicionou detergente à água, precisamos analisar as forças de interação entre as moléculas no estado líquido.

A água ($H_2O$) é uma substância altamente polar e suas moléculas interagem fortemente entre si por meio de ligações de hidrogênio. Essa forte atração mútua, chamada de força de coesão, faz com que as moléculas da superfície do líquido sejam puxadas para o interior, criando uma espécie de "película" ou "membrana" elástica na superfície. Esse fenômeno físico-químico é conhecido como tensão superficial. É por causa dessa alta tensão superficial que a água pura tende a se agrupar em poças ou gotas, não se espalhando facilmente sobre certas superfícies, como o piso de granito.

Quando adicionamos detergente à água, introduzimos moléculas que possuem uma estrutura química especial: elas são anfifílicas (ou anfipáticas). Isso significa que cada molécula de detergente possui uma extremidade polar (hidrofílica, que interage bem com a água) e uma longa cadeia apolar (hidrofóbica, que não interage com a água).

Ao entrarem na água, essas moléculas de detergente se posicionam entre as moléculas de $H_2O$, interferindo e enfraquecendo as ligações de hidrogênio originais. Como resultado, a força de coesão entre as moléculas de água diminui drasticamente. Substâncias que causam esse efeito são classificadas como agentes tensoativos (ou surfactantes).

Com a diminuição da tensão superficial, o líquido perde a tendência de se manter agrupado em gotas. As forças de adesão entre a água e o piso passam a ser mais significativas em relação às forças de coesão do líquido, permitindo que a água se espalhe com muito mais facilidade. É exatamente isso que significa dizer que a molhabilidade da superfície foi melhorada.

Analisando as alternativas propostas:

• A solubilidade do detergente (Alternativa A) é uma propriedade real, mas não é o mecanismo que explica o espalhamento do líquido.
• A pressão de vapor (Alternativa C), a densidade (Alternativa D) e a viscosidade (Alternativa E) não são os fatores responsáveis diretos pelo aumento da capacidade de molhar o piso.
• A resposta correta está na ação tensoativa do detergente, que atua rompendo as interações da água e reduzindo sua tensão superficial.