Questão 97 — ENEM 2017 PPL

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Físico-Química (Propriedades Coligativas / Pressão Osmótica)
• ⚡ Nível: Médio — exige diferenciar solvente de soluto no fenômeno da osmose e não confundi-lo com propriedades coligativas térmicas (ebulioscopia, tonoscopia).
• 🎯 Tema/Habilidade: Pressão osmótica aplicada à conservação de alimentos (competência: compreender transformações e processos de conservação de matéria em contextos tecnológicos e do cotidiano)
• 🏆 Gabarito: E — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Qual é o mecanismo físico-químico responsável por retirar a água do alimento durante a desidratação osmótica?"
• Palavras-chave decisivas: desidratação osmótica, remove a água, boas condições de armazenamento
• Armadilha típica: trocar o papel do soluto pelo do solvente na travessia da membrana (alternativa B) ou associar o processo a fenômenos térmicos de evaporação/ebulição (alternativas A, C e D), quando na verdade nada é aquecido até ferver.
• O que a resposta precisa demonstrar: que a saída de água do alimento é causada por um gradiente de concentração — ou seja, por pressão osmótica — e não por mudança de fase nem por transporte do soluto.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Osmose: passagem espontânea do solvente (água) através de uma membrana semipermeável, do meio menos concentrado (hipotônico) para o meio mais concentrado (hipertônico), até que as concentrações tendam ao equilíbrio.
• Pressão osmótica: pressão que seria necessária para impedir esse fluxo de solvente; quanto maior a diferença de concentração entre os dois meios separados pela membrana, maior a pressão osmótica e mais intensa a saída de água.
• Propriedades coligativas: efeitos que dependem apenas da quantidade de partículas de soluto dissolvidas (e não da sua natureza) — englobam tonoscopia (redução da pressão de vapor), ebulioscopia (elevação do ponto de ebulição), crioscopia (redução do ponto de congelamento) e osmoscopia (pressão osmótica).
• Desidratação osmótica: técnica de conservação em que o alimento é imerso em solução concentrada de açúcar ou sal; as membranas celulares do próprio alimento funcionam como membranas semipermeáveis, e a água migra de dentro das células para a solução externa, mais concentrada.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "processo, denominado desidratação osmótica" → o nome do processo já aponta para o fenômeno da osmose, não para evaporação por aquecimento.
• Evidência 2: "remove a água" → o alvo do deslocamento é o solvente (água), o que já descarta qualquer alternativa que fale em transporte do soluto.
• Evidência 3: "produtos com boas condições de armazenamento e qualidade semelhante à matéria-prima" → reforça que não há degradação térmica; é um processo brando, à temperatura ambiente ou pouco elevada, coerente com um mecanismo físico de gradiente de concentração, e não com fervura.
• Síntese: o texto conduz a um mecanismo não térmico de remoção de água, disparado por uma diferença de concentração entre o alimento (mais diluído em solutos) e a solução externa (mais concentrada) — exatamente a definição de pressão osmótica.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificando o fenômeno físico envolvido

Na desidratação osmótica, a fruta ou hortaliça é mergulhada em uma solução concentrada (calda de açúcar ou salmoura). As membranas celulares do alimento atuam como membranas semipermeáveis: elas permitem a passagem de água, mas dificultam a passagem de moléculas maiores de soluto. Como o meio interno das células é menos concentrado do que a solução externa, a água tende a migrar de dentro para fora, no sentido de equilibrar as concentrações — esse fluxo é a osmose, e a força que o impulsiona é a pressão osmótica, diretamente proporcional à diferença de concentração (Δπ = M·R·T, pela equação de van't Hoff).

Subpasso 4.2 — Descartando os fenômenos térmicos

As demais alternativas remetem a outras propriedades coligativas, todas ligadas à mudança de fase por aquecimento: ebulioscopia (elevação do ponto de ebulição do solvente) e tonoscopia (redução — nunca aumento — da pressão de vapor/volatilidade do solvente quando se adiciona um soluto não volátil). Como o enunciado não menciona fervura nem evaporação induzida por calor, nenhuma delas explica a retirada de água na desidratação osmótica, que ocorre por diferença de concentração, e não por variação de temperatura de ebulição ou de volatilidade.

Subpasso 4.3 — Verificação

Comparando com a alternativa E — "pressão gerada pela diferença de concentração entre o produto e a solução" — a descrição bate exatamente com a definição de pressão osmótica: quanto maior o gradiente de concentração entre o alimento e a solução hipertônica, maior a pressão que empurra a água para fora do produto. Isso confirma que o mecanismo de retirada de água é osmótico, validando a alternativa E como resposta.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) aumento do ponto de ebulição do solvente.

❌ Incorreta: descreve a ebulioscopia, propriedade coligativa que eleva a temperatura de ebulição de um solvente ao se dissolver um soluto não volátil. A desidratação osmótica não envolve aquecimento até a fervura — é um processo à temperatura ambiente ou levemente aquecida, sem mudança de fase por ebulição.

B) passagem do soluto através de uma membrana semipermeável.

❌ Incorreta: inverte o sentido real do fenômeno. Na osmose, é o solvente (água) que atravessa a membrana semipermeável, migrando do meio menos concentrado para o mais concentrado; o soluto (açúcar ou sal) normalmente não consegue atravessar a membrana celular nesse processo.

C) utilização de solutos voláteis, que facilitam a evaporação do solvente.

❌ Incorreta: os solutos usados na desidratação osmótica (sacarose, cloreto de sódio) são não voláteis. Além disso, o mecanismo não é evaporação do solvente, e sim seu deslocamento líquido por diferença de concentração através da membrana.

D) aumento da volatilidade do solvente pela adição de solutos ao produto.

❌ Incorreta: contraria a Lei de Raoult. A adição de um soluto não volátil a um solvente diminui sua pressão de vapor (e, portanto, sua volatilidade) — fenômeno conhecido como tonoscopia. A alternativa descreve exatamente o efeito oposto ao que realmente ocorre.

E) pressão gerada pela diferença de concentração entre o produto e a solução.

✅ Correta: é a definição precisa de pressão osmótica — a força motriz que retira a água do alimento (meio menos concentrado) em direção à solução externa (meio hipertônico), até que as concentrações tendam a se equilibrar. É exatamente esse gradiente que sustenta a desidratação osmótica.

🏆 Gabarito: E — a remoção de água na desidratação osmótica é causada pela pressão osmótica, gerada pela diferença de concentração entre o produto (menos concentrado) e a solução externa (mais concentrada, hipertônica).

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: E é a única alternativa que descreve corretamente a força motriz físico-química do processo — o gradiente de concentração entre o alimento e a solução — sem recorrer a fenômenos térmicos (ebulição, evaporação, volatilidade) nem inverter o papel de soluto e solvente.
• Padrão de cobrança: o ENEM costuma cobrar propriedades coligativas em contextos aplicados do cotidiano — conservação de alimentos por sal ou açúcar, soro fisiológico, plantas em solo salinizado, líquido de arrefecimento de motores — sempre pedindo para identificar qual propriedade (tonoscopia, ebulioscopia, crioscopia ou osmoscopia) está em jogo em cada situação.
• Generalização: sempre que o enunciado descrever "retirada de água de um material por imersão em solução concentrada", sem menção a aquecimento até a fervura, o fenômeno correto é a osmose/pressão osmótica, não a evaporação.
• Dica de eliminação rápida: descarte de imediato qualquer alternativa que fale em "ebulição", "evaporação" ou "aumento de volatilidade" quando o texto não menciona calor — são pistas de ebulioscopia/tonoscopia, fenômenos térmicos incompatíveis com um processo descrito como de baixo custo e à temperatura ambiente; e desconfie sempre de alternativas que atribuam ao soluto (e não ao solvente) a travessia da membrana.
• Conexões: o mesmo princípio explica a conservação de charque e bacalhau salgados (perda de água para o sal) e de doces em calda (perda de água para o açúcar), além do murchamento de plantas em solos excessivamente salinizados, que perdem água para o solo por osmose reversa.