Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão

Um filtro possui camadas com nanopartículas que repelem água e outras que atraem óleo.

Em qual camada o óleo é retido pelo filtro?

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Resolução

Esta questão aborda o funcionamento de filtros seletivos baseados em propriedades de superfície das camadas, especialmente hidrofobicidade (repulsão à água) e afinidade por óleo. Para resolvê-la, é necessário compreender os conceitos de hidrofobicidade, hidrofobicidade, surfactantes e interação entre moléculas polares e apolares. O enunciado informa que o filtro possui camadas que repelem água (hidrofóbicas) e outras que atraem óleo (oleofílicas). O óleo, sendo apolar, é retido por camadas que possuem afinidade por substâncias apolares, geralmente associadas a surfactantes ou materiais hidrofóbicos. Portanto, a camada hidrofóbica contendo surfactantes é a responsável por reter o óleo, pois surfactantes têm uma parte apolar que interage com o óleo, facilitando sua retenção. As demais alternativas apresentam características que não favorecem a retenção do óleo, seja por atraírem água, serem polares ou não terem função de retenção.

Comentários por alternativa

  1. A Na camada hidrofílica com nanopartículas de sílica
    Errada. Camadas hidrofílicas com nanopartículas de sílica atraem água, não óleo. Portanto, não são eficazes para reter substâncias apolares como o óleo.
  2. B Na camada hidrofóbica contendo surfactantes
    Correta. Camadas hidrofóbicas com surfactantes repelem água e atraem óleo devido à afinidade das partes apolares dos surfactantes com o óleo, promovendo sua retenção.
  3. C Na camada porosa feita de polímero polar
    Errada. Polímeros polares tendem a interagir com moléculas polares (como a água), não com substâncias apolares como o óleo.
  4. D No suporte metálico do filtro
    Errada. O suporte metálico do filtro serve apenas como estrutura física e não tem função seletiva para retenção de óleo ou água.
  5. E Na camada que atrai moléculas de água
    Errada. Camadas que atraem moléculas de água são hidrofílicas e, portanto, não retêm óleo, que é apolar.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que significa uma superfície ser hidrofóbica?
Superfícies hidrofóbicas repelem água, dificultando sua adesão ou passagem.
2. O que caracteriza uma substância oleofílica?
Substâncias oleofílicas têm afinidade por óleo, facilitando a adesão ou absorção de compostos apolares.
3. Qual a principal função de um surfactante em filtros?
Surfactantes reduzem a tensão superficial e podem atrair substâncias apolares, como óleos, facilitando sua retenção.
4. Por que nanopartículas de sílica são consideradas hidrofílicas?
Nanopartículas de sílica possuem grupos polares em sua superfície, o que favorece a atração por água.
5. O que diferencia polímeros polares de apolares em filtros?
Polímeros polares atraem moléculas polares (como água), enquanto apolares atraem substâncias apolares (como óleo).
6. Por que o óleo não é retido por camadas hidrofílicas?
Porque camadas hidrofílicas atraem água, não óleo, que é apolar e não interage bem com superfícies polares.
7. Qual a relação entre polaridade e seletividade em filtros?
A seletividade depende da polaridade: camadas polares retêm polares (água) e camadas apolares retêm apolares (óleo).

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