Questão 124 do ENEM 2021 — Ciências da Natureza

Para resolvermos essa questão, precisamos analisar o estado físico e as propriedades dos componentes da mistura inicial, que é formada inteiramente por sólidos: limalha de ferro, areia, cloreto de sódio (sal de cozinha), bolinhas de isopor e grãos de feijão. Vamos acompanhar o que acontece em cada etapa do processo de separação:

Na Etapa 1, ocorre a catação. Esse é um método mecânico e manual, onde os grãos de feijão são separados visualmente devido ao seu tamanho maior. Não há necessidade de adicionar nenhum líquido.

Na Etapa 2, é feita a imantação. Utiliza-se um ímã para atrair a limalha de ferro, que é um material ferromagnético. Essa separação também ocorre a seco, apenas com os sólidos restantes.

Na Etapa 3, temos a flotação das bolinhas de isopor. A flotação é um método de separação que consiste em adicionar um líquido para separar sólidos por diferença de densidade. Ao adicionarmos água à mistura (que agora contém isopor, areia e sal), o isopor, por ser muito menos denso que a água, flutua e pode ser facilmente recolhido na superfície.

Além de fazer o isopor flutuar, a adição de água nessa etapa cumpre um segundo papel fundamental para dar sequência às separações: ela dissolve o cloreto de sódio, separando-o da areia, que é insolúvel.

Na Etapa 4, realiza-se a filtração. A mistura agora é composta por areia sólida e uma solução de água com sal. Ao passar essa mistura por um filtro, a areia fica retida, e a água salgada passa.

Na Etapa 5, ocorre a evaporação. A solução de água e cloreto de sódio é aquecida ou deixada em repouso para que a água (adicionada na etapa $3$) evapore, restando apenas o cloreto de sódio sólido no fundo do recipiente.

Fica claro, portanto, que a água precisou ser adicionada na etapa $3$ para permitir a flotação do isopor e a dissolução do sal, viabilizando todas as etapas subsequentes.