É difícil dizer sem saber onde o arquivo está, mas, fazendo uma estimativa, eu diria que o arquivo pode estar em um sistema de arquivos somente leitura. Se for esse o caso, chmod
não funcionará.
Também não funcionaria se o arquivo estivesse em um sistema de arquivos não-Linux, como FAT ou NTFS. As permissões do Linux só funcionam nos sistemas de arquivos do Linux.