Questão 3 - ONC NÍVEL E - Fase 1 2023

As monocamadas de Langmuir são filmes de uma única camada molecular que são formados na interface entre fases. Esses filmes são nomeados em homenagem a Irving Langmuir (1881 - 1957), um físico e químico americano que estudou extensivamente as propriedades de superfícies e interfaces. As monocamadas de Langmuir encontram aplicações em áreas como catálise, sensores, dispositivos eletrônicos, estudos de interação molecular, biomateriais e filmes ópticos, entre outras. A capacidade de controlar a organização e a estrutura das moléculas na interface líquido-ar torna as monocamadas de Langmuir ferramentas poderosas para explorar e compreender as propriedades de superfície e interfaces em uma ampla gama de sistemas. Na formação dessas camadas certas substâncias insolúveis se espalham na superfície de um líquido como a água até que formam uma camada monomolecular. Os ácidos graxos de cadeia longa, ácido esteárico (C₁₇H₃₅COOH - fórmula estrutural abaixo) e ácido oleico (C₁₇H₃₃COOH), são exemplos clássicos. O grupo -COOH em uma extremidade da molécula é fortemente atraído pela água, enquanto a longa cadeia de hidrocarbonetos é hidrofóbica.

Fonte: Equipe ONC.

 

Numa monocamada de ácido esteárico empacotada ao máximo numa interface entre a água e o ar, observou-se uma área superficial de 7,40 cm² após o uso de 1,70 microgramas (μg) de ácido esteárico com densidade de 0,85 g/cm³. Nesta “montagem” as moléculas possuem uma longitude L (veja figura acima).

 

Com base nestes dados, assinale a opção que mostra uma estimativa do comprimento da ligação C – C.

Dados eventualmente necessários: 1 Angstrom (1 Å) = 10^–10 m; ângulo C – C – C = 109,5°; cos (35,25°) = sen (54,75°) = 0,82; cos (109,5°) = – 0,33