Questão 116 — ENEM 2024Caderno azul · 2º Dia

📋 Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Química Geral → Métodos de Separação de Misturas; Solubilidade
• ⚡ Nível: Fácil — exige identificar o método correto para separar um sólido pouco solúvel de uma mistura aquosa.
• 🎯 Tema/Habilidade BNCC: Selecionar o método de separação de mistura adequado com base nas propriedades físicas dos componentes.
• 🏆 Gabarito: revelado após resolução completa

🔎 Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Qual método separa Mg(OH)₂ (pouco solúvel em água) de uma mistura com íons Ca²⁺ em solução aquosa?"
• Palavras-chave decisivas: hidróxido de magnésio pouco solúvel, mistura com íons Ca²⁺, método adequado para separar
• Armadilha típica: Escolher destilação ou evaporação, sem perceber que o objetivo é separar um sólido (precipitado) de uma solução, não separar líquidos ou eliminar o solvente.
• O que a resposta precisa demonstrar: Que um sólido pouco solúvel em suspensão é separado de líquido por filtração.

📚 Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Filtração: Separação de sólido não dissolvido (suspenso) de líquido usando membrana filtrante. Aplicável quando há diferença de solubilidade: o sólido fica retido no filtro; o líquido (filtrado) passa. Método adequado para separar precipitados.
• Mg(OH)₂ — baixa solubilidade: Kps ≈ 5,6 × 10⁻¹² — praticamente insolúvel em água. Quando formado, precipita como sólido na mistura. Já o Ca²⁺ permanece em solução (Ca(OH)₂ é mais solúvel).
• Precipitado vs. solução: A mistura tem dois estados físicos: sólido (Mg(OH)₂ precipitado) + solução aquosa (íons Ca²⁺, OH⁻, H₂O). Métodos que separam sólido de líquido = filtração (ou centrifugação/decantação).

🧭 Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "mistura com hidróxido de magnésio (pouco solúvel)" — Mg(OH)₂ está presente como precipitado sólido na mistura.
• Evidência 2: "íons Ca²⁺" — estão dissolvidos na fase aquosa. A separação precisa reter o sólido e deixar passar a solução.
• Síntese: Temos sólido (Mg(OH)₂) + solução (Ca²⁺aq) → separação sólido/líquido → filtração.

🧠 Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar as fases da mistura

Reação: Mg²⁺(aq) + Ca(OH)₂(aq) → Mg(OH)₂(s)↓ + Ca²⁺(aq) A mistura resultante contém:

• Fase sólida: Mg(OH)₂ precipitado
• Fase líquida: solução aquosa com Ca²⁺, OH⁻

Subpasso 4.2 — Selecionar o método para separar sólido de líquido

Métodos de separação de misturas heterogêneas sólido-líquido:

• Filtração: passa a mistura por filtro → sólido fica, líquido passa. ✓ Ideal para esse caso.
• Decantação: deixa sedimentar por gravidade → funciona, mas mais lento e menos eficiente para partículas finas.
• Centrifugação: acelera a sedimentação, mas não é o método mais simples para esse caso industrial.

Das alternativas dadas, apenas filtração é o método correto.

Subpasso 4.3 — Eliminar os métodos inadequados

• Catação: separação manual de sólidos com propriedades visualmente distintas. Inaplicável em precipitado.
• Destilação: separa líquidos com pontos de ebulição diferentes. Inaplicável — não há dois líquidos.
• Dissolução: não é método de separação — na verdade dissolveria o sólido.
• Evaporação: remove o solvente, mas deixaria tanto o Mg(OH)₂ quanto os sais de Ca no resíduo.

✅❌ Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) filtração.

✅ Correta: Mg(OH)₂ precipitado (sólido pouco solúvel) fica retido no filtro; a solução com Ca²⁺ passa pelo filtro. Método clássico para separar precipitado de solução.

B) catação.

❌ Incorreta: Catação é usada para separar manualmente sólidos visíveis e distinguíveis (ex: feijão de pedrinhas). Inaplicável para precipitado microscópico em solução.

C) destilação.

❌ Incorreta: Destilação separa líquidos com diferentes pontos de ebulição (ou líquido de substância dissolvida por volatilização). Aqui o objetivo é separar sólido de líquido, não dois líquidos.

D) dissolução.

❌ Incorreta: Dissolução não é método de separação — é o processo inverso (dissolver sólido em solvente). Não separa o Mg(OH)₂ da solução.

E) evaporação.

❌ Incorreta: Evaporação remove o solvente (água), mas o resíduo sólido conteria tanto Mg(OH)₂ quanto sais de cálcio. Não separaria os componentes sólidos entre si.

🏆 Gabarito: A — A filtração é o método adequado para separar o precipitado sólido de Mg(OH)₂ da solução aquosa contendo íons Ca²⁺.

🏁 Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Resumo do raciocínio: Mg(OH)₂ pouco solúvel = precipitado sólido + Ca²⁺ em solução aquosa → mistura heterogênea sólido-líquido → filtração.
• Generalização: Sempre que uma questão mencionar "precipitado" ou "pouco solúvel" em mistura aquosa, o método de separação é filtração (ou decantação/centrifugação em casos mais específicos).
• Mapa de métodos: Sólido + líquido → filtração/decantação; líquido + líquido miscível → destilação; sólido + sólido → catação/peneiração/levigação/magnetização; líquido + sólido dissolvido → evaporação/destilação.
• Aplicação industrial: Na produção de magnésio metálico a partir da água do mar, a filtração é exatamente a etapa industrial usada para recolher o Mg(OH)₂ precipitado antes de sua redução a Mg metálico por eletrólise.
• Dica de prova: "Pouco solúvel" = sólido presente = separação sólido/líquido = filtração. Essa cadeia lógica resolve a questão em segundos.