Questão 132 do ENEM 2022 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar o comportamento das substâncias em cada um dos experimentos com base em suas propriedades físico-químicas.

As substâncias envolvidas são: mel, água, óleo e álcool etílico.

• Água e álcool etílico são substâncias polares e, portanto, interagem muito bem entre si (são miscíveis em qualquer proporção).
• O mel é uma mistura complexa, mas é composto majoritariamente por açúcares (carboidratos) e água, sendo também de caráter fortemente polar.
• O óleo, por sua vez, é uma substância apolar.

Experimento 1

No primeiro experimento, os quatro líquidos são colocados em um frasco e agitados. A agitação promove o contato íntimo entre todas as moléculas. Pela regra geral de que "semelhante dissolve semelhante", as substâncias polares (água, álcool e mel) vão se dissolver umas nas outras, formando uma única fase aquosa. O óleo, sendo apolar, não se dissolve nessa mistura polar e forma uma fase separada.

O resultado é um sistema com duas fases (uma fase polar contendo mel, água e álcool, e uma fase apolar contendo apenas o óleo). A propriedade que justifica se as substâncias se misturam ou não para formar uma fase única quando agitadas é a solubilidade.

Experimento 2

No segundo experimento, os líquidos são adicionados lentamente e sem agitação. O enunciado destaca que, dependendo da ordem de adição, o sistema permanece com quatro fases.

Para que quatro líquidos formem quatro camadas distintas sem se misturarem imediatamente (mesmo aqueles que são solúveis entre si, como água e álcool), eles devem ser adicionados em uma ordem específica baseada em suas densidades. O líquido mais denso (o mel) deve ser colocado primeiro, ficando no fundo. Em seguida, adiciona-se o próximo mais denso (a água), depois o óleo e, por fim, o menos denso (o álcool).

Como não há agitação, a diferença de densidade mantém os líquidos "empilhados" em camadas. Se um líquido mais denso fosse colocado sobre um menos denso, ele afundaria, provocando uma agitação mecânica natural que levaria à mistura das substâncias solúveis. Portanto, a propriedade que permite a formação dessas quatro fases em repouso é a densidade.

Concluímos que as propriedades que justificam os resultados dos experimentos 1 e 2 são, respectivamente, a solubilidade e a densidade.