Se dois de seus amigos misturarem óleo e água, e você convidar os dois para uma festa, as coisas podem ficar estranhas. Óleo e água são imiscível, o que significa que eles não se misturam. Se seus amigos tiverem que ficar na mesma sala, eles provavelmente vão acabar em lados opostos, se encarando. Isso é essencialmente o que acontece quando você adiciona óleo a um recipiente com água: as moléculas de óleo e água ficam separadas, e porque o óleo é menos denso, as moléculas de óleo gravitam para o topo do recipiente e deixam a parte inferior do recipiente para a água moléculas.
Adicione sabão a uma mistura de óleo e água, no entanto, e as coisas são diferentes. O sabão age como uma terceira pessoa que está em boas relações com seus dois amigos e pode fazer com que eles se sintam confortáveis o suficiente para ficarem na mesma sala. O sabão não faz o óleo se dissolver na água, mas ajuda a quebrar as moléculas de óleo em moléculas menores que podem se dispersar na água.
Como o sabão faz a mediação entre o óleo e a água
Quando dois átomos de hidrogênio se combinam com um átomo de oxigênio para formar uma molécula de água, os hidrogênios migram para um lado do oxigênio, criando uma diferença de carga entre os dois lados. As moléculas de água atraem-se eletrostaticamente para formar uma ligação de hidrogênio, que não é tão forte quanto a ligação covalente que mantém as moléculas juntas, mas ainda é bastante forte. A água se mistura apenas com outras moléculas polares ou íons carregados com uma atração elétrica suficiente para quebrar, ou pelo menos modificar, essa ligação de hidrogênio.
As moléculas de óleo são muito maiores do que as moléculas de água e, mais importante, elas não têm um carga polar. Quando você despeja óleo na água, as moléculas de óleo não conseguem afastar as moléculas de água de sua ligação de hidrogênio, então as moléculas de óleo se agrupam e formam grandes globos que migram para a superfície, onde formam um camada.
A estrutura da molécula de sabão é uma longa cadeia de hidrocarbonetos com uma extremidade descarregada e a outra iônica, ou carregada. A molécula de sabão é hidrofílico e hidrofóbico, o que significa que é atraído e repelido pela água. Como a extremidade descarregada se mistura com óleo e a extremidade carregada se mistura com água, as moléculas de sabão podem quebrar as moléculas de óleo em menores e permitir que as moléculas de água ligadas a eles cercem os fragmentos de óleo menores, criando um emulsão.
Experiência de óleo, água e sabão
Você pode ver essa dinâmica em ação derramando óleo vegetal em um copo d'água. Observe como o óleo forma gotas que migram para a superfície. Você pode quebrar essas contas sacudindo o vidro, mas assim que a agitação parar, as contas se transformam e o óleo sobe novamente.
Agora adicione alguns esguichos de detergente e agite novamente. Desta vez, a mistura ficará turva. A turvação ocorre porque o sabão quebra as moléculas de óleo em fragmentos menores e os dispersa pela solução. O óleo não se dissolveu da mesma forma que o sal se dissolve na água; as moléculas são muito pequenas e muito dispersas para se formarem em grupos, mas elas se reagruparão se você deixar o recipiente repousar durante a noite.
Sabonete limpa pratos gordurosos
Uma conclusão útil do experimento com óleo e água é que tentar limpar pratos gordurosos e oleosos com água sozinho está fadado ao fracasso, porque o óleo não se mistura e vai ficar na louça, não importa a quantidade de água que você usar. Água quente ajuda, mas só um pouco. Você precisa de sabão para fazer o trabalho direito, porque o sabão quebra as moléculas de óleo e permite que as moléculas de água as envolvam, de modo que elas serão levadas embora.
