Questão 79 do ENEM 2013 — Ciências da Natureza

O processo descrito no enunciado é conhecido como destilação fracionada, um método físico muito utilizado na indústria para separar misturas homogêneas de líquidos ou, como neste caso, de gases liquefeitos.

Para separar os componentes do ar atmosférico (como nitrogênio, oxigênio e argônio), o ar é primeiramente resfriado e comprimido até passar para o estado líquido (liquefação). Em seguida, esse ar líquido é levado a uma coluna de fracionamento, onde sofre um aquecimento gradual (ou expansão controlada).

A separação ocorre porque cada substância pura possui uma temperatura de ebulição específica. À medida que a mistura líquida absorve calor, o componente que possui a menor temperatura de ebulição (ou seja, aquele que é mais volátil e passa mais facilmente para o estado gasoso) é o primeiro a entrar em ebulição. Assim que ele vaporiza, é recolhido e separado da mistura. Conforme o processo continua, os outros componentes vão entrando em ebulição e sendo separados um a um, seguindo a ordem crescente de suas temperaturas de ebulição.

Analisando as alternativas:

• A densidade (A) é o princípio base para métodos como a decantação e a centrifugação, não para a destilação.
• A pressão parcial (B), a capacidade térmica (C) e a condutividade térmica (D) não são as propriedades que fundamentam a ordem de separação em uma coluna de fracionamento.
• A temperatura de ebulição (E) é exatamente a propriedade física que rege a destilação fracionada. O componente com a menor temperatura de ebulição vaporiza e se separa primeiro.

Logo, a separação baseia-se na temperatura de ebulição dos gases.