Questão 131 — ENEM 2023

Ficha da Questão

• Matérias necessárias: Físico-Química (soluções, densidade, propriedades coligativas), comparação qualitativa entre refrigerantes comum e diet.
• Nível: Fácil — exige reconhecer que o refrigerante comum tem muita massa extra de açúcar dissolvida, o que aumenta sua densidade em relação ao diet.
• Tema/Habilidade BNCC: EM13CNT101 — representar grandezas físicas e químicas (densidade, concentração) em situações cotidianas.
• Gabarito oficial: A

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Comparando refrigerante comum vs diet, qual propriedade é maior no comum?"
• Palavras-chave ancorais: "grande quantidade de açúcar" (comum) vs "adoçantes de massa muito pequena" (diet), "mesma quantidade de outros aditivos", "água carbonatada".
• Armadilha antecipada: (i) achar que o comum tem "mais gás dissolvido" (não — ambos são carbonatados igualmente); (ii) achar que tem "menor massa de solutos" (ao contrário — tem mais massa por causa do açúcar); (iii) confundir temperatura de congelamento (diminui com mais solutos, não aumenta).
• Critério de acerto: massa dissolvida maior + volume similar → densidade maior no comum (ρ = m/V, m sobe, V quase igual → ρ sobe).

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

a) Densidade de solução:

$$\rho = \frac{m_{\text{total}}}{V_{\text{total}}} = \frac{m_{\text{solvente}} + m_{\text{solutos}}}{V_{\text{solução}}}$$

Ao dissolver massa adicional de soluto em um volume praticamente fixo (água + soluto compacto), a densidade aumenta.

b) Comparação direta (lata de 350 mL):

| Propriedade | Comum | Diet |

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

| Água carbonatada | ~350 mL | ~350 mL |

| Massa de açúcar | ~35-40 g (sacarose) | ~0,1 g (adoçante artificial — aspartame/sucralose) |

| Massa total | ~390 g | ~350 g |

| Densidade | ~1,04 g/mL | ~1,00 g/mL |

Uma lata de refrigerante comum afunda em água; uma lata diet flutua — experiência clássica que demonstra a diferença de densidade.

c) Análise das outras alternativas:

• Viscosidade: o refrigerante comum tende a ter viscosidade ligeiramente maior (açúcar dissolvido aumenta viscosidade) — não menor. Logo, B está incorreta.
• Gás dissolvido: ambos têm a mesma quantidade de CO₂ (similar carbonatação). Logo, C não diferencia.
• Massa de solutos: comum tem maior massa de solutos, não menor. Logo, D está incorreta.
• Temperatura de congelamento: solutos reduzem o ponto de congelamento (crioscopia). Com mais soluto, o comum tem temperatura de congelamento menor, não maior. Logo, E está incorreta.

d) Propriedades coligativas (revisão rápida):

• Crioscopia: $\Delta T_c = K_c \cdot W$ — solutos reduzem ponto de congelamento.
• Ebulioscopia: $\Delta T_e = K_e \cdot W$ — solutos elevam ponto de ebulição.
• Osmometria: pressão osmótica proporcional à molaridade.
• Tonoscopia: pressão de vapor diminui com soluto.

Todas dependem da quantidade de partículas dissolvidas, não só da massa. Mas como açúcar não ioniza em água, cada mol de sacarose fornece 1 mol de partículas.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• "refrigerante comum = água + CO₂ + grande quantidade de açúcar" → muito soluto.
• "refrigerante diet = água + CO₂ + adoçantes de massa muito pequena" → pouco soluto.
• "mesma quantidade dos outros aditivos" → a única diferença significativa é açúcar vs adoçante.

A pergunta pede o que o comum tem a mais que o diet. Resposta: massa de solutos e, por consequência direta, densidade.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar a diferença entre comum e diet.

Comum: ~40 g de açúcar por lata (em 350 mL).

Diet: ~0,1 g de adoçante por lata (massa desprezível).

Diferença: ~40 g a mais de massa dissolvida no comum, no mesmo volume.

Subpasso 4.2 — Calcular efeito sobre a densidade.

$$\rho_{\text{comum}} \approx \frac{350 + 40}{350}\;\text{g/mL} \approx 1{,}11\;\text{g/mL}\;\text{(aproximação simples)}$$

Valor real mais próximo de ~1,04 g/mL (o açúcar ocupa volume também, não só adiciona massa); mas sempre maior que a densidade do diet (~1,00 g/mL).

Subpasso 4.3 — Comparar com as alternativas.

• Maior densidade → ✓ (alternativa A).
• Menor viscosidade → ✗ (viscosidade também maior com açúcar).
• Maior volume de gás dissolvido → ✗ (mesma carbonatação).
• Menor massa de solutos → ✗ (ao contrário).
• Maior temperatura de congelamento → ✗ (crioscopia baixa ponto de congelamento).

Subpasso 4.4 — Escolher a alternativa.

Maior densidade → alternativa A.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) maior densidade. ✅ Correta. ~40 g adicionais de açúcar em ~350 mL de volume praticamente fixo → densidade maior no comum. É a diferença física mais imediata e perceptível (teste prático: lata comum afunda, lata diet flutua).

B) menor viscosidade. ❌ Incorreta. Açúcar dissolvido aumenta a viscosidade (mais partículas dificultam o escoamento). Refrigerante comum é levemente mais viscoso que o diet.

C) maior volume de gás dissolvido. ❌ Incorreta. Ambos têm a mesma carbonatação (CO₂ dissolvido). O texto não indica diferença de gás, só de açúcar/adoçante.

D) menor massa de solutos dissolvidos. ❌ Incorreta. É o oposto: o comum tem muito mais massa de solutos (açúcar é ~40 g; adoçante do diet é ~0,1 g).

E) maior temperatura de congelamento. ❌ Incorreta. Propriedade coligativa: mais soluto → menor temperatura de congelamento (crioscopia). O comum congela a uma temperatura mais baixa que o diet, não maior.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação: Alternativa A — o refrigerante comum tem maior densidade pela presença de cerca de 40 g de açúcar dissolvido em ~350 mL, enquanto o diet tem apenas adoçante em massa desprezível.
• Padrão de cobrança ENEM: propriedades de soluções (densidade, concentração, crioscopia, ebulioscopia) aparecem aplicadas a cotidianos — refrigerantes, anticongelante, água do mar. A regra é "mais soluto → maior densidade, maior viscosidade, menor Tc, maior Te".
• Generalização: fórmula da densidade $\rho = m/V$ é a mais direta. Adicionar soluto pequeno (adoçante) quase não muda ρ; adicionar muito soluto (açúcar, sal) muda ρ perceptivelmente.
• Dica de eliminação: em questões de comparação entre duas soluções semelhantes, se uma tem mais solutos dissolvidos, ela tem maior densidade, maior viscosidade, menor ponto de congelamento e maior ponto de ebulição. Memorize estes 4 efeitos.
• Conexões: relaciona-se ao experimento da lata na piscina (diet flutua, comum afunda), à água do mar (densidade ~1,025 g/mL pela alta concentração de sais), ao anticongelante automotivo (etilenoglicol reduz ponto de congelamento), à diabetes (glicemia e densidade do plasma), e à densimetria em alimentos e bebidas (Brix em caldo de cana, mosto cervejeiro, vinho).