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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 67 do ENEM 2016

1º dia · Ciências da Natureza · H3 · Química: Estados físicos e mudanças de estado

Primeiro, em relação àquilo a que chamamos água, quando congela, parece-nos estar a olhar para algo que se tornou pedra ou terra, mas quando derrete e se dispersa, esta torna-se bafo e ar; o ar, quando é queimado, torna-se fogo; e, inversamente, o fogo, quando se contrai e se extingue, regressa à forma do ar; o ar, novamente concentrado e contraído, torna-se nuvem e nevoeiro, mas, a partir destes estados, se for ainda mais comprimido, torna-se água corrente, e de água torna-se novamente terra e pedras; e deste modo, como nos parece, dão geração uns aos outros de forma cíclica.

PLATÃO. Timeu-Crítias. Coimbra: CECH, 2011.

Do ponto de vista da ciência moderna, os “quatro elementos” descritos por Platão correspondem, na verdade, às fases sólida, líquida, gasosa e plasma da matéria. As transições entre elas são hoje entendidas como consequências macroscópicas de transformações sofridas pela matéria em escala microscópica.

Excetuando-se a fase de plasma, essas transformações sofridas pela matéria, em nível microscópico, estão associadas a uma

  1. A
    troca de átomos entre as diferentes moléculas do material.
  2. B
    transmutação nuclear dos elementos químicos do material.
  3. C
    redistribuição de prótons entre os diferentes átomos do material.
  4. D
    mudança na estrutura espacial formada pelos diferentes constituintes do material.
  5. E
    alteração nas proporções dos diferentes isótopos de cada elemento presente no material.
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Resolução comentada

O texto de Platão descreve mudanças de fase: água congelando (sólido), derretendo (líquido) e virando vapor (gás). Para a ciência moderna, são transformações físicas, e não químicas. A substância continua sendo a mesma; o que muda é como suas partículas se organizam e se movimentam.

Veja o caso da água:

  1. No sólido, as moléculas ocupam posições fixas, formando uma estrutura ordenada (cristal), e apenas vibram.
  2. No líquido, as moléculas ainda estão próximas, mas deslizam umas sobre as outras, sem ordem rígida.
  3. No gás, as moléculas ficam bem afastadas e se movem quase livremente.

Em todas as fases, cada molécula continua sendo \ce{H2O}: nenhum átomo é trocado, nenhum próton muda de lugar e o núcleo não se altera. Mudam apenas as distâncias e o arranjo entre as partículas, isto é, a estrutura espacial do conjunto.

Análise das alternativas: trocar átomos entre moléculas seria reação química; transmutação nuclear e redistribuição de prótons alterariam o elemento (processos nucleares); mudar a proporção de isótopos exigiria separar ou enriquecer isótopos, o que não ocorre numa simples mudança de fase.

Portanto, a resposta é a mudança na estrutura espacial formada pelos constituintes do material.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Atroca de átomos entre moléculas caracteriza reação química, não mudança de fase.
  • Btransmutação nuclear altera o núcleo e o elemento, o que não ocorre em mudanças de fase.
  • Credistribuir prótons mudaria a identidade dos átomos, o que é processo nuclear.
  • Eas proporções isotópicas não mudam quando a substância só muda de estado físico.

Assunto: Estados físicos e mudanças de estado.

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