Conheça as interações entre as moléculas que explicam as roupas impermeáveis e as frigideiras antiaderentes
Já se perguntaram por que alguns objetos ficam molhados enquanto outros não? Por que nossos alimentos não grudam quando usamos uma frigideira antiaderente? Essas perguntas podem ser respondidas através do estudo das ligações químicas.
Forças intermoleculares: da água ao óleo
As interações entre as moléculas do objeto a ser molhado e o líquido que está molhando, definem ao final se aquele objeto ficará molhado, ou seja, se irá atrair o líquido ou se o objeto ficará seco.
As moléculas de água interagem por meio de ligações de hidrogênio, um tipo forte de interação entre moléculas, feita por átomos eletronegativos (que são capazes de “atrair elétrons”) e pelo átomo de hidrogênio.
Figura 1: Estrutura cristalina do gelo, as ligações de hidrogênio estão representadas pelos traços em cinza entre os átomos de hidrogênio (brancos) e os átomos de oxigênio (vermelhos).
Objetos como o papel e algodão são compostos de fibras de celulose, que possuem vários átomos de oxigênio e hidrogênio em sua composição, sendo capazes de fazer ligações de hidrogênio com a água e, portanto, de ficarem molhados! A esses materiais é dado o nome de hidrofílicos. O que não quer dizer que o papel e o algodão são incapazes de interagir com substâncias “opostas” a água, como os óleos por exemplo.
Figura 2: Fórmula estrutural do monômero de celulose.
Nos óleos, como o óleo de soja e girassol, as interações entre moléculas ocorrem por forças de natureza diferente, denominadas forças de Van Der Waals, onde há uma polarização temporária das moléculas envolvidas.
A aplicação
O que torna as frigideiras antiaderentes é seu revestimento de Teflon, nome dado pela empresa DuPont para o polímero Politetrafluoretileno (PTFE), composto de longas cadeias de carbono e flúor. O seu diferencial está nos átomos de flúor, que por serem extremamente eletronegativos, fazem ligações fortes com os átomos de carbono da cadeia polimérica, além de fazerem interações fracas com outras substâncias.
Figura 3: Fórmula química do Teflon
Assim quando fritamos algo em uma frigideira antiaderente, há pouca interação entre a superfície do alimento e o teflon, fazendo com que este grude menos, ou não grude.
Nas roupas impermeáveis a tecnologia é semelhante, utiliza-se uma camada fina do mesmo polímero PTFE, que impede a entrada de água. Nas roupas mais atuais existem micro poros que possibilitam a saída do vapor d’água de nossa transpiração, mas impedem a entrada de gotas de água, que são muito maiores.
Na próxima vez que você se molhar, fritar seu ovo ou usar sua capa de chuva, lembre-se das interações entre as moléculas!
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