Para estudar química para o Enem, é fundamental entender a diferença entre substância e mistura.
Substância é um material que apresenta propriedades físicas definidas, determinadas e praticamente invariáveis nas mesmas condições de pressão e temperatura. As substâncias são simples quando a molécula é formada por apenas um tipo de elemento químico. Ex: O2. As substâncias são compostas quando a molécula é formada por mais de um tipo de elemento químico. Ex: H2O.
Mistura é um material composto com mais de uma substância e cujas propriedades físicas variam nas mesmas condições de pressão e temperatura. As misturas podem homogêneas (formam uma fase só) ou heterogêneas (formam mais do que uma fase). No caso de uma mistura, há técnicas de separação das substâncias que a constituem. E é isso que veremos a partir da análise de uma questão de química que caiu no Enem de 2014.
Enem 2014 – Caderno Amarelo – Questão 68
O principal processo industrial utilizado na produção de fenol é a oxidação do cumeno (isopropilbenzeno). A equação mostra que esse processo envolve a formação do hidroperóxido de cumila, que em seguida é decomposto em fenol e acetona, ambos usados na indústria química como precursores de moléculas mais complexas. Após o processo de síntese, esses dois insumos devem ser separados para comercialização individual.
Considerando as características físico-químicas dos dois insumos formados, o método utilizado para a separação da mistura, em escala industrial, é a
a) filtração.
b) ventilação.
c) decantação.
d) evaporação.
e) destilação fracionada.
RESOLUÇÃO E COMENTÁRIOS
Alternativa E
Quando o enunciado diz: “Considerando as características físico-químicas dos dois insumos…” ele está se referindo a ambos estarem no estado líquido à temperatura ambiente e também serem de cadeias polares, isto é, são solúveis entre si. Nossa tarefa consiste, portanto, em separar duas substâncias líquidas e que estão dissolvidas formando uma mistura homogênea. Vamos analisar os processos sugeridos e lembrar em quais ocasiões devemos usá-los:
- Filtração: geralmente utilizado para separar misturas heterogêneas entre líquidos e sólidos. Ao fazermos café, por exemplo, misturamos o pó com a água formando uma solução heterogênea. As partículas do café que não se dissolveram, ao passar pelo filtro, ficam retidas nele enquanto que a mistura (água mais partículas solúveis do café) passou através dele.
- Ventilação: utilizada para separar substâncias sólidas que apresentam diferenças significativas de densidade entre seus componentes. Por exemplo, ao torrarmos amendoim, se quisermos separar a casca lançamos uma corrente de ar (como um assopro). A casca do amendoim, sendo mais leve do que ele, será levada enquanto que o amendoim mais pesado permanecerá.
- Decantação: utilizamos a decantação para separar, assim como na filtração, misturas heterogêneas entre líquidos e sólidos, mas também entre líquidos. Aqui as substâncias que compõem a mistura devem apresentar diferenças de densidade entre as fases. A fase mais densa tende a ocupar a posição mais inferior do reservatório enquanto que a fase menos densa tende a ocupar a posição mais superior. Exemplos do uso de decantação é a limpeza de piscinas onde as partículas mais densas, após algum tempo de repouso, depositam-se no fundo; ou um frasco contendo água e óleo, onde o último, por ser menos denso, ocupa a parte de cima do frasco.
- Evaporação: em soluções homogêneas entre sólido e líquido, para separar o soluto (sólido) do solvente (líquido) utiliza-se, quando não há interesse imediato, a evaporação. Em salinas, a água do mar é acondicionada em tanques largos e rasos sob a luz do sol. A água é evaporada lentamente e ao final do processo resta apenas o sal depositado no fundo. Uma desvantagem nítida é a perda de um dos componentes, no caso a água.
- Destilação fracionada: utiliza-se a destilação fracionada para separar misturas homogêneas formadas por duas ou mais substâncias que oferecem certa dificuldade para a sua separação. Devido à diferença entre os pontos de ebulição das substâncias envolvidas é possível separá-las utilizando instrumentos adequados. À medida que os líquidos vão atingindo seus pontos de ebulição, em ordem crescente, ao passarem pelo condensador, tornam-se líquidos novamente. Assim um a um eles vão sendo separados em diferentes frascos ou reservatórios.
No caso da nossa mistura, o melhor método para separá-las é a destilação fracionada. A acetona é retirada do sistema primeiro porque é mais volátil, e pode ser recuperada, sobrando apenas o fenol que é menos volátil. Portanto, esta é a alternativa correta.
Comentário: Por se tratar de duas substâncias orgânicas, é possível que os elaboradores da questão tenham feito uma alusão ao processo de destilação fracionada do petróleo, um dos exemplos mais clássicos desse tipo. A questão avalia o entendimento do aluno em relação aos processos de separação entre misturas e em quais situações eles são utilizados.
Conteúdos envolvidos: Análise imediata (separação de misturas).
Gostou da explicação da questão? Ela foi elaborada por nosso professor Jeferson dos Santos, formado bacharel em Química pela UNICAMP. Essa resolução foi retirada das Apostilas para o Enem 2015, que trazem todas as questões do Enem das últimas seis edições resolvidas e comentadas por professores especialistas de cada área. Se você ainda não conhece o material, não perca tempo, CLIQUE AQUI AGORA MESMO, pois os últimos kits estão se esgotando e as vendas vão encerrar em breve. Aproveite!
