Alguns tipos de dessalinizadores usam o processo de osmose reversa para obtenção de água potável a partir da água salgada. Nesse método, utiliza-se um recipiente contendo dois compartimentos separados por uma membrana semipermeável: em um deles coloca-se água salgada e no outro recolhe-se a água potável. A aplicação de pressão mecânica no sistema faz a água fluir de um compartimento para o outro. O movimento das moléculas de água através da membrana é controlado pela pressão osmótica e pela pressão mecânica aplicada.
Questão 120 do ENEM 2017 — Ciências da Natureza
ENEM 2017Ciências da Natureza1ª aplicação
A
B
C
D
E
Resposta correta
Gabarito oficial: alternativa E
Resolução comentada
Para resolver essa questão, precisamos entender o conceito de osmose e como funciona a osmose reversa, um processo muito importante para a dessalinização da água.
Primeiro, vamos lembrar o que é a osmose natural. Quando temos dois compartimentos separados por uma membrana semipermeável — um com água potável (meio menos concentrado ou hipotônico) e outro com água salgada (meio mais concentrado ou hipertônico) —, a água tende a fluir naturalmente do meio menos concentrado para o mais concentrado. O objetivo desse fluxo espontâneo é tentar igualar as concentrações dos dois lados.
A pressão osmótica é a pressão exata que precisaríamos aplicar sobre a água salgada para interromper esse fluxo natural de água. Em termos práticos, ela representa a tendência da solução mais concentrada de "puxar" o solvente para si.
No entanto, o enunciado nos fala sobre a osmose reversa. Nesse processo, o nosso objetivo não é diluir a água salgada, mas sim extrair água potável dela. Para que isso aconteça, precisamos forçar a água a fazer o caminho inverso ao natural: sair do compartimento de água salgada e atravessar a membrana em direção ao compartimento de água potável.
Como fazemos isso? Aplicando uma pressão mecânica sobre o compartimento de água salgada.
Para que a água flua no sentido contrário ao da osmose natural, essa pressão mecânica precisa atender a duas condições fundamentais em relação à pressão osmótica:
- Sentido: A pressão mecânica deve empurrar a água para fora da solução salina, enquanto a pressão osmótica está associada à tendência natural da água de entrar na solução salina. Portanto, elas atuam em sentidos opostos.
- Intensidade: Se aplicarmos uma pressão mecânica com intensidade exatamente igual à pressão osmótica, o fluxo de água será nulo (o sistema entra em equilíbrio). Para que a água efetivamente atravesse a membrana e gere água potável, a pressão mecânica precisa "vencer" a pressão osmótica. Logo, a pressão mecânica deve ter maior intensidade.
Analisando as alternativas, a única que descreve corretamente essas condições para que a osmose reversa ocorra é a que afirma que as pressões devem ter sentidos opostos e a pressão mecânica deve ser mais intensa.
Portanto, a alternativa correta é a E.
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Fonte: prova oficial do ENEM 2017 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.