Questão 110 — ENEM 2019 PPLCaderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Propriedades físicas de soluções (densidade, condutividade, pH)
• ⚡ Nível: Médio — exige relacionar a natureza química da sacarose (molécula neutra, não iônica) com o efeito que ela causa em cada propriedade física testável do leite.
• 🎯 Tema/Habilidade: Análise de qualidade de alimentos por métodos físico-químicos (densimetria) — competência de interpretar processos de controle de fraude alimentar a partir de propriedades da matéria.
• 🏆 Gabarito: D — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Entre cinco testes físico-químicos, qual detecta excesso de sacarose dissolvida no leite?"
• Palavras-chave decisivas: sacarose, maior do que a permitida, teste que detecta
• Armadilha típica: associar "análise de líquido turvo" a turbidez, ou lembrar que fraudes em leite (como aguar o produto) costumam ser ligadas a testes de densidade e presumir erroneamente que qualquer soluto seria detectado por condutividade, já que é o teste "mais científico" de aparência.
• O que a resposta precisa demonstrar: entender que cada teste mede um fenômeno físico distinto (dispersão de luz, absorção de comprimentos de onda, concentração de H⁺, massa por volume, mobilidade de íons) e escolher o único capaz de reagir à presença de um soluto molecular neutro em excesso.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Densidade (d = m/V): razão entre massa e volume de uma solução. Ao dissolver qualquer soluto — iônico ou molecular — em um solvente, a massa da solução aumenta proporcionalmente mais do que o volume, elevando a densidade. É o parâmetro clássico usado em laticínios (densímetro de Quevenne) para flagrar fraudes, tanto por aguamento (densidade cai) quanto por adição de substâncias para mascarar a diluição (densidade sobe).
• Condutividade elétrica: mede a capacidade de uma solução conduzir corrente, o que depende da presença de íons livres (cátions e ânions) que se movem sob campo elétrico. Sacarose é um açúcar não eletrolítico: em água, permanece como molécula neutra (C₁₂H₂₂O₁₁), sem se dissociar em íons, logo não altera de forma significativa a condutividade da solução.
• pH: mede a concentração de íons H₃O⁺, refletindo caráter ácido ou básico. A sacarose é um composto neutro (não é ácido nem base), então sua presença em maior quantidade não modifica o pH do leite.
• Turbidez: relacionada à dispersão de luz por partículas em suspensão (gordura, proteínas coaguladas, sólidos insolúveis). Como a sacarose é totalmente solúvel em água, ela não forma partículas em suspensão e não altera a turbidez.
• Determinação da cor: depende de pigmentos e da interação da luz com componentes cromóforos do líquido. A sacarose é incolor e não interfere na cor do leite.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "a concentração de sacarose era maior do que a permitida" → revela que o problema é quantitativo: existe mais soluto dissolvido do que o padrão legal permite, e não uma alteração de cor, acidez ou presença de partículas estranhas.
• Evidência 2: "Qual teste listado permite detectar a irregularidade" → pede o método físico-químico capaz de captar variação de concentração de um soluto molecular neutro, não apenas "qualquer teste de qualidade do leite".
• Síntese: a chave é identificar qual propriedade física responde diretamente ao aumento de massa de soluto dissolvido por volume de solução — e essa propriedade é a densidade, já que a sacarose, sendo neutra e solúvel, não deixa rastro em cor, turbidez, pH ou condutividade, mas necessariamente aumenta a massa da solução para um mesmo volume.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Caracterizar quimicamente a sacarose

A sacarose (C₁₂H₂₂O₁₁) é um dissacarídeo: uma molécula orgânica neutra, sem grupos ionizáveis em condições normais e sem cor própria em solução aquosa. Isso já elimina, de imediato, qualquer teste que dependa de carga elétrica (condutividade) ou de caráter ácido-base (pH) para detectar sua presença, pois ela não gera íons nem altera a concentração de H₃O⁺.

Subpasso 4.2 — Analisar o efeito físico do excesso de soluto dissolvido

Quando se dissolve sacarose em excesso no leite, a massa total da solução aumenta enquanto o volume praticamente não se altera na mesma proporção — pois o soluto ocupa parte do espaço antes preenchido apenas por solvente, mas contribui com massa adicional relevante. Como densidade é definida por d = m/V, esse aumento de massa por unidade de volume se traduz diretamente em aumento mensurável da densidade da amostra. Esse é justamente o princípio da densimetria (uso do lactodensímetro), técnica clássica e consagrada no controle de qualidade do leite: ela detecta tanto a fraude por aguamento (densidade abaixo do padrão, por diluição) quanto a fraude por adição de solutos como sacarose ou sal (densidade acima do padrão, usada inclusive para tentar mascarar o aguamento).

Subpasso 4.3 — Verificação cruzada com as demais propriedades

Confirmando por eliminação: turbidez não muda, pois a sacarose se dissolve completamente, sem formar partículas dispersas que espalhem luz; a cor não muda, pois é um composto incolor; o pH não muda, pois não há grupos ácidos ou básicos livres; a condutividade não muda de forma significativa, pois a molécula não se ioniza em água. Apenas a densidade responde de forma direta e proporcional à quantidade de sacarose dissolvida, validando a medida de densidade como o teste correto.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Medida da turbidez.

❌ Incorreta: turbidez mede a dispersão da luz causada por partículas insolúveis em suspensão (como gordura ou proteínas agregadas). A sacarose é totalmente solúvel em água, não formando partículas suspensas, logo seu excesso não altera a turbidez do leite.

B) Determinação da cor.

❌ Incorreta: a cor do leite decorre de pigmentos naturais e da dispersão de luz pelas micelas de caseína e glóbulos de gordura. A sacarose é incolor e não interage com a luz de forma a alterar a coloração do produto, portanto esse teste não sinaliza a fraude.

C) Determinação do pH.

❌ Incorreta: o pH reflete a concentração de íons H₃O⁺ (caráter ácido/básico). A sacarose é uma molécula neutra, sem propriedades ácido-base, então sua presença em excesso não provoca variação perceptível no pH do leite.

D) Medida da densidade.

✅ Correta: a densidade (d = m/V) aumenta proporcionalmente à quantidade de soluto dissolvido em um dado volume de solução. Como a sacarose adicionada em excesso aumenta a massa da amostra sem alterar o volume na mesma proporção, a densidade do leite se eleva de forma mensurável, permitindo detectar a irregularidade — é exatamente o princípio usado pelos densímetros (lactodensímetros) no controle de qualidade de laticínios.

E) Medida da condutividade.

❌ Incorreta: a condutividade elétrica depende da presença de íons livres em solução. Por ser um açúcar não eletrolítico, a sacarose não se dissocia em cátions e ânions, não interferindo de forma significativa na condutividade elétrica do leite.

🏆 Gabarito: D — apenas a densidade responde diretamente ao aumento de massa causado pelo excesso de sacarose dissolvida, já que esse soluto é neutro, incolor e solúvel, não afetando pH, cor, turbidez ou condutividade.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: a densidade é a única propriedade física, entre as listadas, diretamente proporcional à massa de soluto dissolvido por volume de solução, sendo por isso o parâmetro clássico para detectar excesso de sacarose no leite.
• Padrão de cobrança: o ENEM recorrentemente cobra a relação entre composição química de uma substância (se é iônica, molecular, colorida, ácida/básica) e a propriedade física ou teste laboratorial capaz de evidenciá-la — geralmente em contextos de controle de qualidade de alimentos ou de água.
• Generalização: para saber qual teste detecta um soluto, pergunte primeiro "essa substância se ioniza? tem cor? forma partículas em suspensão? altera acidez?" — se a resposta for não a todas, mas ela tiver massa dissolvida, a densidade (ou propriedades coligativas, como ponto de ebulição/congelamento) costuma ser o caminho.
• Dica de eliminação rápida: basta lembrar que sacarose = açúcar comum, que não muda cor nem pH da água do chá adoçado nem conduz corrente — isso já descarta B, C e E em segundos; entre turbidez e densidade, lembre que açúcar dissolve completamente (sem deixar resíduo turvo), sobrando apenas a densidade.
• Conexões: o mesmo raciocínio aparece em questões sobre propriedades coligativas (tonoscopia, ebulioscopia, crioscopia) e em testes de qualidade de água (uso de condutivímetro para detectar sais dissolvidos, diferente de compostos orgânicos neutros).