Questão 112 do ENEM 2016 — Ciências da Natureza

ENEM 2016Ciências da Natureza1ª aplicação

Primeiro, em relação àquilo a que chamamos água, quando congela, parece-nos estar a olhar para algo que se tornou pedra ou terra, mas quando derrete e se dispersa, esta torna-se bafo e ar; o ar, quando é queimado, torna-se fogo; e, inversamente, o fogo, quando se contrai e se extingue, regressa à forma do ar; o ar, novamente concentrado e contraído, torna-se nuvem e nevoeiro, mas, a partir destes estados, se for ainda mais comprimido, torna-se água corrente, e de água torna-se novamente terra e pedras; e deste modo, como nos parece, dão geração uns aos outros de forma cíclica.

PLATÃO. Timeu-Crítias. Coimbra: CECH, 2011.

Do ponto de vista da ciência moderna, os “quatro elementos” descritos por Platão correspondem, na verdade, às fases sólida, líquida, gasosa e plasma da matéria. As transições entre elas são hoje entendidas como consequências macroscópicas de transformações sofridas pela matéria em escala microscópica.

Excetuando-se a fase de plasma, essas transformações sofridas pela matéria, em nível microscópico, estão associadas a uma
A
troca de átomos entre as diferentes moléculas do material.
B
transmutação nuclear dos elementos químicos do material.
C
redistribuição de prótons entre os diferentes átomos do material.
mudança na estrutura espacial formada pelos diferentes constituintes do material.
Resposta correta
E
alteração nas proporções dos diferentes isótopos de cada elemento presente no material.
Gabarito oficial: alternativa D

Resolução comentada

O enunciado da questão faz um paralelo entre a visão filosófica de Platão sobre os "quatro elementos" e o conceito moderno dos estados físicos da matéria: sólido, líquido, gasoso e plasma. O comando da questão nos pede para identificar o que ocorre em nível microscópico durante as transições entre as fases sólida, líquida e gasosa.

Para resolver isso, precisamos lembrar da diferença entre fenômenos físicos e químicos. As mudanças de estado físico (como a fusão do gelo ou a evaporação da água) são fenômenos físicos. Isso significa que a composição química da substância não é alterada. Por exemplo, a água continua sendo H2OH_2O independentemente de estar na forma de gelo (sólido), água líquida ou vapor (gás).

Vamos analisar o que acontece microscopicamente:

1. No estado sólido: as partículas (átomos, moléculas ou íons) estão muito próximas umas das outras e organizadas em uma estrutura espacial bem definida (retículo cristalino), com pouca liberdade de movimento, apenas vibrando em suas posições.

2. No estado líquido: as partículas têm mais energia, o que permite que elas deslizem umas sobre as outras. A estrutura espacial torna-se desorganizada, embora as partículas ainda se mantenham próximas devido às forças intermoleculares.

3. No estado gasoso: as partículas possuem alta energia cinética e vencem quase completamente as forças de atração intermoleculares. Elas se afastam significativamente umas das outras, movendo-se de forma caótica e ocupando todo o espaço disponível.

Portanto, as transições de fase estão associadas a uma mudança na estrutura espacial e no grau de agitação e organização das partículas que compõem o material, sem que haja alteração na identidade dessas partículas.

Analisando as alternativas:
- A alternativa A descreve uma reação química (quebra e formação de ligações).
- As alternativas B, C e E descrevem fenômenos nucleares, que alteram o núcleo dos átomos.
- A alternativa D descreve perfeitamente o fenômeno físico da mudança de estado: uma alteração na organização espacial dos constituintes do material.

Logo, a alternativa correta é a D.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2016 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.