Questão 134 do ENEM 2019 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar duas propriedades fundamentais dos cinco líquidos fornecidos (propanona, água, tolueno, tetracloreto de carbono e etanol): a polaridade (que define a solubilidade/miscibilidade) e a inflamabilidade.

Análise da Miscibilidade

Na química, a regra geral de solubilidade é que "semelhante dissolve semelhante". Isso significa que substâncias polares tendem a se dissolver em outras substâncias polares, enquanto substâncias apolares se dissolvem em substâncias apolares.

Vamos classificar os cinco líquidos quanto à polaridade:

• Água ($H_2O$): Altamente polar.
• Etanol ($C_2H_6O$): Polar (possui o grupo hidroxila $-OH$, que faz ligações de hidrogênio com a água).
• Propanona (acetona, $C_3H_6O$): Polar (possui o grupo carbonila $C=O$, interagindo bem com água e etanol).
• Tolueno ($C_7H_8$): Hidrocarboneto, portanto, apolar.
• Tetracloreto de carbono ($CCl_4$): Molécula de geometria tetraédrica simétrica, o que anula seus vetores momento dipolar, tornando-a apolar.

Com isso, podemos dividir os líquidos em dois grupos de miscibilidade:

• Grupo dos polares (3 líquidos): Água, etanol e propanona. Eles são miscíveis entre si.
• Grupo dos apolares (2 líquidos): Tolueno e tetracloreto de carbono. Eles são miscíveis entre si.

O enunciado afirma que os frascos 1, 3 e 5 contêm líquidos miscíveis entre si. Como esse grupo tem três líquidos, ele corresponde exatamente ao grupo dos polares (água, etanol e propanona). Por exclusão, os frascos 2 e 4, que também são miscíveis entre si, correspondem ao grupo dos apolares (tolueno e tetracloreto de carbono).

Análise da Inflamabilidade

Agora, vamos avaliar quais desses líquidos são inflamáveis (capazes de sofrer combustão):

• Propanona, etanol e tolueno são compostos orgânicos altamente inflamáveis.
• Água não é inflamável (é, inclusive, usada para apagar incêndios).
• Tetracloreto de carbono ($CCl_4$) também não é inflamável (no passado, chegou a ser utilizado em extintores de incêndio, pois não reage com o oxigênio em reações de combustão).

O enunciado nos diz que os frascos 3 e 4 contêm os líquidos não inflamáveis. Portanto, esses frascos contêm a água e o tetracloreto de carbono.

Conclusão

Cruzando as duas informações:

• O frasco 3 é não inflamável e pertence ao grupo de três líquidos miscíveis (polares). Logo, o frasco 3 só pode ser a água.
• O frasco 4 é não inflamável e pertence ao grupo de dois líquidos miscíveis (apolares). Logo, o frasco 4 é o tetracloreto de carbono.

Como a questão pede para identificar em qual frasco a água está contida, concluímos que é no frasco 3.