Em uma planície, ocorreu um acidente ambiental em decorrência do…

Em uma planície, ocorreu um acidente ambiental em decorrência do derramamento de grande quantidade de um hidrocarboneto que se apresenta na forma pastosa à temperatura ambiente. Um químico ambiental utilizou uma quantidade apropriada de uma solução de para-dodecil-benzenossulfonato de sódio, um agente tensoativo sintético, para diminuir os impactos desse acidente. Essa intervenção produz resultados positivos para o ambiente porque

GABARITO: D

O para-dodecil-benzenossulfonato de sódio é um agente tensoativo (ou surfactante) sintético. A eficácia dessa intervenção baseia-se na estrutura anfifílica da molécula:

1. Parte apolar: A longa cadeia hidrocarbônica (dodecil) e o anel benzênico conferem caráter hidrofóbico/lipofílico, interagindo com o hidrocarboneto pastoso por meio de forças de dispersão de London.
2. Parte polar: O grupo sulfonato $-SO_3^-Na^+$ confere caráter hidrofílico, interagindo com as moléculas de água por meio de forças íon-dipolo.
3. Formação de Micelas: Ao ser adicionado ao derramamento, o tensoativo envolve as moléculas do hidrocarboneto, formando estruturas esféricas chamadas micelas. Nessas estruturas, as caudas apolares ficam voltadas para dentro (em contato com o óleo) e as cabeças polares para fora (em contato com a solução aquosa).

Esse processo resulta na solubilização (ou emulsificação) do hidrocarboneto na água, o que permite sua dispersão e facilita a degradação ou remoção.

Análise das alternativas:

• Incorreta. O aluno assume que o tensoativo atua como um reagente químico de síntese. O erro pedagógico consiste em calcular uma estequiometria de reação de substituição de 1 mol de tensoativo para 1 mol de C-H, obtendo $1 + 1 = 2$ produtos orgânicos novos, quando, na verdade, a interação é puramente física (intermolecular).
• Incorreta. O aluno imagina que o calor liberado pela dissolução do sal é extremo. Operação errada: o aluno calcula um balanço energético onde a entalpia de hidrólise $\Delta H_{hidr} = 5000\text{ kJ}$ supera o calor latente de vaporização do hidrocarboneto $L_{vap} = 400\text{ kJ/kg}$, o que é fisicamente impossível para essa classe de substâncias.
• Incorreta. O aluno confunde a natureza do reagente (detergente) com um comburente ou iniciador de chama. Operação errada: o aluno assume uma reação de oxidação completa do tipo $C_nH_{2n+2} + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$ disparada pela simples mistura em solução aquosa a frio.
• Correta. A estrutura anfifílica do para-dodecil-benzenossulfonato de sódio permite que ele atue na interface entre a água e o hidrocarboneto, reduzindo a tensão interfacial e promovendo a solubilização via micelas.
• Incorreta. O aluno inverte o efeito físico do tensoativo. Operação errada: o aluno calcula uma variação de temperatura de fusão $\Delta T_f = K_f \cdot W$ positiva, supondo que a adição do soluto elevaria o ponto de fusão do hidrocarboneto para acima da temperatura ambiente (ex: $T_f = 25^{\circ}\text{C} + 10^{\circ}\text{C} = 35^{\circ}\text{C}$), tornando-o sólido, quando o objetivo é justamente dispersá-lo em fase líquida/micelar.