Questão 28 - Unicamp - R e Z - Unicamp 2027

Gabarito

Questão 28

Objetiva
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Os MOFs (Metal–Organic Frameworks, ou Estruturas Metal–Orgânicas) são materiais porosos formados por centros metálicos e ligantes orgânicos, cujas propriedades — como acidez, interação molecular e polaridade — dependem diretamente da natureza desses ligantes. O impacto dessa classe de materiais foi reconhecido com o Prêmio Nobel de Química de 2025. Os laureados mostraram que esses materiais podem ser aplicados na captação de água do ar em regiões áridas, na captura de dióxido de carbono, no armazenamento de gases tóxicos e na catálise de reações químicas. Os ligantes orgânicos que formam as estruturas de três importantes MOFs — MIL‐101‐SO3H (A), UiO‐66 (B) e ZIF-8 (C) — estão apresentados na figura a seguir. 

LIGANTES ORGÂNICOS

Se você fosse sintetizar uma MOF com a finalidade de captar água do ar, considerando a natureza das possíveis interações intermoleculares, você escolheria como primeira e segunda opções, respectivamente, os ligantes orgânicos

Alternativas

  1. A

    B e A.

  2. B

    C e A.

  3. C

    A e B.

  4. D

    B e C.

Gabarito:
    C

A questão pede, de forma clara, a escolha de ligantes orgânicos capazes de capturar água do ar. Desta forma, considerando que a água é uma substância polar, tendendo a interagir via interações polares — preferencialmente ligação de hidrogênio —, nota-se a necessidade de que os ligantes orgânicos tenham regiões bastante polares e, preferencialmente, que seus grupos orgânicos possam realizar interações do tipo ligação de hidrogênio. 

Considerando os ligantes orgânicos mostrados, verifica-se que A e B são as moléculas com mais grupos polares e que tenderão a realizar interações do tipo ligação de hidrogênio (presença de Flúor, Oxigênio ou Nitrogênio):

Em comparação com os ligantes A e B, o ligante C até apresenta duas regiões nitrogenadas e polares, porém menos polares que as anteriores.  

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