Questão 47 — ENEM 2016 PPL

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Estados físicos da matéria (temperatura de fusão e de ebulição)
• ⚡ Nível: Fácil — basta comparar a temperatura ambiente (25 °C) com o intervalo de fusão e ebulição de cada substância da tabela, sem exigir cálculos.
• 🎯 Tema/Habilidade: Determinação do estado físico de uma substância pura a partir de suas temperaturas de fusão e ebulição, competência ligada à leitura e interpretação de dados experimentais em Química.
• 🏆 Gabarito: B — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Com base nas temperaturas de fusão e ebulição da tabela, identifique quais dos cinco combustíveis estão no estado líquido quando a temperatura é 25 °C."
• Palavras-chave decisivas: líquidos, 25 °C, fusão/ebulição
• Armadilha típica: olhar isoladamente para o sinal da temperatura de ebulição (achar que "ebulição positiva = líquido a 25 °C") sem checar se 25 °C está de fato dentro do intervalo entre fusão e ebulição; ou esquecer de eliminar substâncias cuja ebulição já ocorreu bem abaixo de 25 °C.
• O que a resposta precisa demonstrar: capacidade de aplicar, para cada uma das cinco substâncias, o critério "temperatura de fusão < 25 °C < temperatura de ebulição" e cruzar o resultado com as cinco alternativas.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Temperatura de fusão (Tf): temperatura em que a substância passa do estado sólido para o líquido. Abaixo de Tf, a 1 atm, a substância é sólida.
• Temperatura de ebulição (Te): temperatura em que a substância passa do estado líquido para o gasoso. Acima de Te, a substância é gasosa (vapor).
• Critério do estado líquido: a uma dada pressão, uma substância pura está líquida sempre que a temperatura do sistema (T) satisfaz Tf < T < Te. Se T < Tf, ela é sólida; se T > Te, ela é gasosa.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "combustíveis empregados em residências, indústrias e meios de transporte" → contextualiza a tabela com substâncias reais (butano, etanol, metano, metanol, octano) e suas propriedades físicas medidas.
• Evidência 2: tabela com colunas de "Temperatura de fusão" e "Temperatura de ebulição" para cada combustível → fornece todos os dados numéricos necessários; nenhum conhecimento externo além do conceito de fusão/ebulição é exigido.
• Evidência 3: "à temperatura ambiente de 25 °C" → define o valor de referência T = 25 °C que precisa ser comparado ao intervalo [Tf, Te] de cada linha da tabela.
• Síntese: a questão se resolve testando, substância por substância, se 25 °C cai dentro do intervalo de temperatura em que ela é líquida — um exercício direto de leitura e comparação numérica.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Organizar os dados da tabela

| Combustível | Tf (°C) | Te (°C) |

|---|---|---|

| Butano | −135 | −0,5 |

| Etanol | −112 | 78 |

| Metano | −183 | −162 |

| Metanol | −98 | 65 |

| Octano | −57 | 126 |

Subpasso 4.2 — Testar cada substância contra T = 25 °C

• Butano: intervalo líquido é −135 °C < T < −0,5 °C. Como 25 °C > −0,5 °C, a 25 °C o butano já ultrapassou sua temperatura de ebulição → está no estado gasoso. (Por isso o botijão de gás precisa manter o butano sob pressão para que ele permaneça líquido dentro do recipiente.)
• Etanol: intervalo líquido é −112 °C < T < 78 °C. Como −112 < 25 < 78, o etanol está líquido a 25 °C. ✓
• Metano: intervalo líquido é −183 °C < T < −162 °C. Como 25 °C está muito acima de −162 °C, o metano está gasoso a 25 °C — é justamente por isso que o gás natural (rico em metano) é transportado e distribuído no estado gasoso.
• Metanol: intervalo líquido é −98 °C < T < 65 °C. Como −98 < 25 < 65, o metanol está líquido a 25 °C. ✓
• Octano: intervalo líquido é −57 °C < T < 126 °C. Como −57 < 25 < 126, o octano está líquido a 25 °C (é um dos hidrocarbonetos que compõem a gasolina). ✓

Subpasso 4.3 — Verificação

Reunindo os resultados: butano (gasoso), etanol (líquido), metano (gasoso), metanol (líquido), octano (líquido). O conjunto de substâncias líquidas a 25 °C é {etanol, metanol, octano}, que corresponde exatamente à alternativa B.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Butano, etanol e metano.

❌ Incorreta: inclui butano (Te = −0,5 °C) e metano (Te = −162 °C), ambos com temperatura de ebulição muito abaixo de 25 °C — ou seja, já estão no estado gasoso à temperatura ambiente, e não líquido.

B) Etanol, metanol e octano.

✅ Correta: as três substâncias satisfazem Tf < 25 °C < Te (etanol: −112 a 78 °C; metanol: −98 a 65 °C; octano: −57 a 126 °C), condição exata para estarem no estado líquido a 25 °C.

C) Metano, metanol e octano.

❌ Incorreta: troca corretamente octano e metanol, mas inclui metano, cuja temperatura de ebulição (−162 °C) está muitíssimo abaixo de 25 °C — o metano é gasoso, não líquido, nessa temperatura.

D) Metanol e metano.

❌ Incorreta: além de incluir o metano (gasoso a 25 °C, Te = −162 °C), a alternativa é incompleta mesmo em relação ao metanol, pois deixa de fora etanol e octano, que também são líquidos a 25 °C.

E) Octano e butano.

❌ Incorreta: butano tem Te = −0,5 °C, portanto está gasoso a 25 °C; a alternativa também é incompleta, pois ignora etanol e metanol, ambos líquidos nessa temperatura.

🏆 Gabarito: B — Etanol, metanol e octano são as únicas substâncias da tabela cuja temperatura de fusão é inferior a 25 °C e cuja temperatura de ebulição é superior a 25 °C, condição que define o estado líquido nessa temperatura.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: B é a única alternativa em que as três substâncias citadas satisfazem simultaneamente Tf < 25 °C < Te; qualquer alternativa que inclua butano ou metano está automaticamente errada, e qualquer alternativa incompleta (com apenas duas substâncias) também não cobre todos os líquidos da tabela.
• Padrão de cobrança: o ENEM cobra com frequência a leitura de tabelas de temperatura de fusão e ebulição para que o estudante determine o estado físico de substâncias do cotidiano (combustíveis, alimentos, materiais industriais), testando se ele entende que o estado físico depende da posição da temperatura ambiente em relação a esses dois limites, e não de "achismos" sobre a substância.
• Generalização: para qualquer substância pura, a 1 atm: é sólida se T < Tf; é líquida se Tf < T < Te; é gasosa se T > Te. Basta posicionar a temperatura de referência dentro dessa reta numérica.
• Dica de eliminação rápida: descarte de imediato qualquer alternativa com butano ou metano — ambos têm temperatura de ebulição negativa e bem abaixo de 25 °C, logo nunca estarão líquidos nessa questão. Isso elimina A, D e E em segundos, restando decidir apenas entre B e C pela troca entre etanol e metano.
• Conexões: o tema se relaciona com curvas de aquecimento/resfriamento e mudanças de estado, com as forças intermoleculares (que explicam por que hidrocarbonetos leves como metano e butano têm ebulição tão baixa) e com a composição de combustíveis fósseis (gás natural, GLP e gasolina).