Questão 103 — ENEM 2019 PPLCaderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Estados físicos da matéria e mudanças de estado
• ⚡ Nível: Médio — exige traduzir uma descrição filosófica antiga (Platão) para um conceito científico atual, o que pede interpretação de texto associada a conhecimento específico de Ciências da Natureza.
• 🎯 Tema/Habilidade: História e filosofia da ciência aplicadas à noção de estados físicos da matéria (competência de área que relaciona ciência, tecnologia e sociedade em perspectiva histórica).
• 🏆 Gabarito: D — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "A que conceito da ciência moderna corresponde a ideia antiga dos quatro elementos (terra, água, ar, fogo)?"
• Palavras-chave decisivas: congela, derrete, comprimido
• Armadilha típica: associar "elementos" diretamente a "elemento químico" pela semelhança das palavras, ignorando que o texto descreve transformações físicas (congelamento, fusão, compressão) e não composição atômica.
• O que a resposta precisa demonstrar: capacidade de identificar que o trecho de Platão narra, na verdade, processos de mudança de estado físico — e não a composição elementar da matéria.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Os quatro elementos clássicos: modelo filosófico grego (associado a Empédocles e retomado por Platão) segundo o qual terra, água, ar e fogo seriam os constituintes básicos de tudo o que existe; não é um modelo científico no sentido moderno, mas uma tentativa pré-científica de explicar a diversidade da matéria.
• Elemento químico (ciência moderna): substância definida pelo número de prótons no núcleo do átomo (ex.: hidrogênio, oxigênio, ferro). Água (H₂O) não é elemento químico, é um composto; "terra" e "ar" são misturas de várias substâncias — logo, nada disso se encaixa na definição atual de elemento químico.
• Fases (estados) da matéria: formas físicas que uma mesma substância pode assumir — sólido, líquido, gasoso e, em condições extremas, plasma — de acordo com a energia cinética das partículas, controlada por temperatura e pressão. A mudança de uma fase para outra (fusão, solidificação, vaporização, condensação) não altera a composição química da substância, só sua organização molecular.
• Plasma: quarto estado da matéria, formado por gás fortemente ionizado e associado a altas energias — é a categoria com a qual a ciência moderna aproxima simbolicamente o "fogo" do texto antigo.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "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" → descreve exatamente as transições sólido → líquido → gasoso da água (congelamento, fusão, evaporação), fenômenos físicos, não químicos.
• Evidência 2: "o ar, novamente concentrado e contraído, torna-se nuvem e nevoeiro, mas [...] se for ainda mais comprimido, torna-se água corrente" → mostra que a mudança de "elemento" depende de compressão (pressão) e concentração — variáveis físicas que hoje associamos a mudança de fase, não à criação de uma substância nova.
• Síntese: Platão descreve, com a linguagem de sua época, o mesmo fenômeno que a física e a química modernas chamam de mudança de estado físico da matéria: uma mesma substância (água, por exemplo) passando por formas sólida, líquida e gasosa conforme a temperatura e a pressão variam. O "elemento" antigo é, na verdade, uma "fase" moderna.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar o fenômeno central do texto

O texto de Platão narra um ciclo: água congela e vira "pedra ou terra" (fica sólida); derrete e vira "ar" (evapora, fica gasosa); o ar "queimado" vira fogo; o fogo se contrai e volta a ser ar; o ar comprimido vira nuvem, depois água corrente (condensa, fica líquida); e a água volta a virar terra e pedras (solidifica). Note que é sempre a MESMA matéria mudando de aparência conforme é aquecida, resfriada, comprimida ou expandida — não uma substância se transformando quimicamente em outra.

Subpasso 4.2 — Traduzir para a linguagem científica atual

Hoje sabemos que água (H₂O) pode existir como gelo (sólido), água líquida ou vapor (gasoso), sem deixar de ser H₂O — isso é justamente o que se chama de "mudança de fase" ou "mudança de estado físico da matéria". A "terra" do texto corresponde ao estado sólido; a "água" ao estado líquido; o "ar" ao estado gasoso; e o "fogo" — associado a calor extremo, luz e energia — é frequentemente relacionado ao plasma, o quarto estado da matéria. Assim, os quatro elementos de Platão descrevem, avant la lettre, as quatro fases físicas que a matéria pode assumir.

Subpasso 4.3 — Verificação

Confrontando com as alternativas: a ideia de fases (sólido, líquido, gasoso, plasma) é exatamente o que bate com as transformações por congelamento, derretimento e compressão descritas no texto. Nenhuma outra alternativa (partícula elementar, força fundamental, elemento químico, lei da natureza) descreve um fenômeno de mudança reversível de estado físico causado por temperatura e pressão. Isso confirma que a resposta é a alternativa D — fase da matéria.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) partícula elementar.

❌ Incorreta: partículas elementares (quarks, léptons, bósons) são os constituintes subatômicos mais fundamentais da matéria, estudados pela física de partículas. O texto de Platão trata de transformações macroscópicas visíveis (congelar, derreter, evaporar), completamente fora da escala subatômica.

B) força fundamental.

❌ Incorreta: as forças fundamentais (gravitacional, eletromagnética, nuclear forte e nuclear fraca) são interações que regem o comportamento da matéria e da energia, não "tipos de substância". O texto não descreve interações de força, e sim mudanças na aparência física de uma mesma matéria.

C) elemento químico.

❌ Incorreta: é a alternativa mais tentadora por causa da repetição da palavra "elemento(s)" no enunciado, mas é uma armadilha lexical. Um elemento químico é definido pelo número de prótons do átomo (ex.: oxigênio, hidrogênio). Água não é elemento, é composto (H₂O); terra e ar são misturas complexas de diversas substâncias. Logo, "terra, água, ar e fogo" não correspondem a elementos químicos na acepção moderna.

D) fase da matéria.

✅ Correta: o texto descreve exatamente processos de congelamento, fusão, evaporação e condensação — ou seja, mudanças de estado físico causadas por variações de temperatura e pressão. Isso é o que a ciência moderna chama de fases (estados) da matéria: sólido, líquido, gasoso e plasma. A mesma substância muda de forma sem mudar de identidade química, tal como Platão descreve o ciclo entre os "quatro elementos".

E) lei da natureza.

❌ Incorreta: uma lei da natureza é um enunciado geral que descreve regularidades do universo (como a lei da gravitação universal). O texto não formula uma lei geral abstrata; ele descreve um fenômeno concreto e específico de transformação da matéria, que se encaixa melhor no conceito pontual de fase/estado físico do que na categoria ampla de "lei".

🏆 Gabarito: D — Platão descreve, com a linguagem filosófica de sua época, o ciclo de congelamento, fusão, evaporação e condensação da matéria — fenômeno que a ciência moderna denomina mudança de fase (ou estado físico) da matéria, e não composição elementar, força ou lei geral.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: a letra D é a única que descreve o mesmo tipo de fenômeno do texto — uma substância mudando de forma física (sólida, líquida, gasosa) por ação de temperatura e pressão, sem deixar de ser a mesma matéria.
• Padrão de cobrança: o ENEM adora questões de "ciência antiga vs. ciência moderna", pedindo que o estudante reconheça, por trás de um texto filosófico ou histórico, um conceito científico atual — é uma forma de testar história e filosofia da ciência dentro da prova de Ciências da Natureza.
• Generalização: sempre que um texto antigo descrever transformações reversíveis de aparência (não de composição) de uma substância — como gelo virando água, água virando vapor —, o conceito científico correspondente é "mudança de fase/estado físico da matéria", não "elemento químico" nem "reação química".
• Dica de eliminação rápida: elimine primeiro as alternativas de física de partículas e de forças (A e B), que não têm nenhuma relação com transformações macroscópicas de substância; depois desconfie da opção com a palavra "elemento" repetida (C), pois costuma ser pegadinha lexical; e descarte "lei da natureza" (E) por ser genérica demais para descrever um fenômeno específico.
• Conexões: o tema se conecta a "mudanças de estado físico e calor latente" (Física — Termologia) e à história da química, quando a teoria dos quatro elementos foi substituída pela tabela periódica e pela teoria atômica moderna a partir dos séculos XVII-XIX.