Questão 117 — ENEM 2018 PPLCaderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → concentração (composição percentual em massa)
• ⚡ Nível: Fácil — envolve apenas interpretação de percentuais e uma proporção simples, sem fórmulas complexas ou múltiplas etapas de cálculo
• 🎯 Tema/Habilidade: Cálculo de concentração em massa após remoção de um componente de uma mistura (competência de resolução de problemas envolvendo proporções e composição de materiais)
• 🏆 Gabarito: B — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Depois de tirar toda a água da argila por aquecimento, qual passa a ser a porcentagem de sílica na argila que sobrou?"
• Palavras-chave decisivas: somente a umidade é removida, teor de sílica, argila seca
• Armadilha típica: marcar a alternativa A (45%), simplesmente repetindo o dado original sem perceber que a massa total da argila diminuiu depois da secagem — quem "some" o teor de água ao de sílica (45% + 10% = 55%) também erra, pois confunde subtração de massa com soma de percentuais.
• O que a resposta precisa demonstrar: que o examinando entende que, ao retirar um componente de uma mistura, a massa total diminui, mas a massa dos componentes que restaram permanece a mesma — logo, o percentual desses componentes remanescentes aumenta.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Composição percentual em massa: indica quantos gramas de uma substância existem em cada 100 g da mistura. Se a argila tem 45% de SiO₂, isso significa 45 g de sílica a cada 100 g de argila, independentemente do valor absoluto da amostra.
• Conservação da massa dos componentes não removidos: um processo físico como a secagem (evaporação da água) não altera a quantidade de sílica presente — apenas remove o componente volátil (H₂O). A massa de SiO₂ antes e depois do aquecimento é a mesma.
• Recalcular concentração em nova base: quando a massa total da mistura muda (por remoção ou adição de um componente), o percentual dos componentes restantes deve ser recalculado dividindo a massa de cada um pela nova massa total, não pela massa original.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "amostra de argila contém 45% em massa de sílica (SiO₂) e 10% em massa de água (H₂O)" → define a composição inicial da mistura: em 100 g de argila úmida há 45 g de SiO₂, 10 g de H₂O e, por diferença, 45 g de outros materiais (óxidos de alumínio, ferro etc.).
• Evidência 2: "somente a umidade é removida" → garante que a sílica e os demais 45 g de "outros" componentes permanecem intactos; só a massa de água (10 g) sai do sistema. Isso é a chave que separa esta questão de um problema de reação química — aqui é puramente físico e conservativo para os sólidos.
• Síntese: como a massa de sílica não muda, mas a massa total da argila diminui de 100 g para 90 g, o teor de sílica precisa ser recalculado com a nova massa total como denominador — é exatamente esse recálculo que a questão está testando.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Montar a composição da argila úmida em base de 100 g

Trabalhar com uma amostra hipotética de 100 g de argila facilita a leitura de percentuais como massas diretas:

• Massa de SiO₂ = 45% de 100 g = 45 g
• Massa de H₂O = 10% de 100 g = 10 g
• Massa de outros componentes = 100 − 45 − 10 = 45 g

Subpasso 4.2 — Aplicar a secagem (remoção exclusiva da água)

O enunciado afirma que somente a água é removida durante o aquecimento. Logo:

• Massa de SiO₂ após secagem = 45 g (inalterada)
• Massa de outros componentes = 45 g (inalterada)
• Massa de H₂O após secagem = 0 g (toda evaporada)

Nova massa total da argila seca:

100 g − 10 g = 90 g

Subpasso 4.3 — Recalcular o teor percentual de sílica e verificar

Teor de SiO₂ = (massa de SiO₂ ÷ massa total da argila seca) × 100

Teor de SiO₂ = (45 g ÷ 90 g) × 100 = 0,50 × 100 = 50%

Verificação por regra de três: 90 g de argila seca correspondem a 100% da nova mistura; 45 g de SiO₂ correspondem a x%.

90 —— 100%

45 —— x%

x = (45 × 100) ÷ 90 = 50%

O resultado bate exatamente com a alternativa B, confirmando a coerência do cálculo.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) 45%.

❌ Incorreta: é o teor de sílica antes da secagem, calculado sobre a massa total original de 100 g. Quem marca essa alternativa esqueceu de atualizar a massa total da argila após a saída da água — erro clássico de manter o denominador antigo em um problema de concentração.

B) 50%.

✅ Correta: resulta de dividir a massa de sílica, que permanece constante (45 g), pela nova massa total da argila seca (90 g), já sem os 10 g de água evaporada. É o único valor consistente com a conservação da massa de SiO₂ associada à redução real da massa total da mistura.

C) 55%.

❌ Incorreta: corresponde ao erro de somar os percentuais de sílica e água (45% + 10% = 55%), tratando grandezas percentuais como se fossem diretamente somáveis. Percentuais de componentes diferentes de uma mesma mistura não podem ser simplesmente adicionados para obter o teor de outro componente.

D) 90%.

❌ Incorreta: é o valor da massa total da argila seca (90 g) confundido com um percentual, ou o resultado de um raciocínio equivocado em que se toma o complementar da água (100% − 10% = 90%) sem relacioná-lo à fração de sílica. O percentual de água removida não equivale ao percentual de sílica restante.

E) 100%.

❌ Incorreta: implicaria que a argila seca fosse composta inteiramente por sílica, ignorando que os "outros" 45 g de componentes (óxidos diversos presentes na argila) também permanecem na amostra após a secagem, dividindo a composição final com a sílica.

🏆 Gabarito: B — a massa de sílica (45 g) não se altera durante a secagem, mas a massa total da argila cai de 100 g para 90 g com a saída da água; recalculando 45/90, o teor de sílica na argila seca passa a ser 50%.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: a letra B é a única compatível com a conservação da massa de sílica associada à redução da massa total da mistura de 100 g para 90 g; qualquer outro valor ignora um desses dois fatos simultaneamente.
• Padrão de cobrança: o ENEM recorrentemente explora situações em que um componente é removido (água por secagem, impureza por purificação, solvente por evaporação) e pede o recálculo da concentração dos componentes remanescentes — é um clássico "antes e depois" de composição percentual.
• Generalização: sempre que um componente é retirado de uma mistura sem reação química envolvida, a massa dos demais componentes permanece igual, mas a massa total diminui; portanto, o percentual de cada componente restante aumenta, e deve ser recalculado com a nova massa total como referência (nunca com a massa original).
• Dica de eliminação rápida: descarte de cara qualquer alternativa igual ao percentual original do enunciado (aqui, 45%) — ela ignora a mudança na massa total. Descarte também valores que somem percentuais de componentes distintos (55%) ou que confundam a massa restante em gramas/porcentagem de água removida com o teor do componente pedido (90% e 100%).
• Conexões: este raciocínio se aplica a problemas de concentração de soluções após evaporação de solvente, cálculo de teor de umidade em alimentos e grãos, e balanços de massa em processos industriais de secagem e purificação.