Questão 117 do ENEM 2018 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos entender o que acontece com a composição da argila quando ela é aquecida e perde água. O problema nos dá as porcentagens em massa dos componentes da argila úmida e pede a nova porcentagem de sílica após a secagem.

Uma ótima estratégia para problemas que envolvem porcentagens em massa é supor uma massa total inicial para a amostra. Como estamos trabalhando com porcentagens, o valor mais conveniente de se usar é $100 \text{ g}$.

Vamos analisar a composição inicial de $100 \text{ g}$ dessa argila úmida:

• Sílica ($\text{SiO}_2$): Corresponde a $45\%$ da massa total. Logo, temos $45 \text{ g}$ de sílica.
• Água ($\text{H}_2\text{O}$): Corresponde a $10\%$ da massa total. Logo, temos $10 \text{ g}$ de água.
• Outros componentes: O restante da massa corresponde a outros materiais presentes na argila. Isso seria $100 \text{ g} - 45 \text{ g} - 10 \text{ g} = 45 \text{ g}$.

O enunciado afirma que, durante a secagem na estufa, somente a umidade (água) é removida. Isso significa que a massa de sílica e a massa dos outros componentes permanecerão intactas, mas a massa total da amostra vai diminuir porque a água foi embora.

Vamos calcular a nova massa total da argila após a secagem: $m_{\text{total final}} = m_{\text{total inicial}} - m_{\text{água}}$ $m_{\text{total final}} = 100 \text{ g} - 10 \text{ g} = 90 \text{ g}$

Agora, a nossa amostra de argila seca tem uma massa total de $90 \text{ g}$. Dentro desses $90 \text{ g}$, a massa de sílica continua sendo os mesmos $45 \text{ g}$ de antes, pois ela não evaporou.

Para encontrar o novo teor (porcentagem em massa) de sílica na argila seca, basta dividirmos a massa de sílica pela nova massa total da amostra e multiplicarmos por $100\%$: $\% \text{Sílica} = \left( \frac{m_{\text{sílica}}}{m_{\text{total final}}} \right) \times 100\%$ $\% \text{Sílica} = \left( \frac{45 \text{ g}}{90 \text{ g}} \right) \times 100\%$ $\% \text{Sílica} = 0,5 \times 100\% = 50\%$

Portanto, após o processo de secagem, a proporção de sílica na argila passa a ser de $50\%$.