Questão 128, caderno azul do ENEM 2019 – DIA 2

Em 1808, Dalton publicou o seu famoso livro intitulado Um novo sistema de filosofia química (do original A New System of Chemical Philosophy), no qual continha os cinco postulados que serviam como alicerce da primeira teoria atômica da matéria fundamentada no método científico. Esses postulados são numerados a seguir:

1. A matéria é constituída de átomos indivisíveis.

2. Todos os átomos de um dado elemento químico são idênticos em massa e em todas as outras propriedades.

3. Diferentes elementos químicos têm diferentes tipos de átomos; em particular, seus átomos têm diferentes massas.

4. Os átomos são indestrutíveis e nas reações químicas mantêm suas identidades.

5. Átomos de elementos combinam com átomos de outros elementos em proporções de números inteiros pequenos para formar compostos.

Após o modelo de Dalton, outros modelos baseados em outros dados experimentais evidenciaram, entre outras coisas, a natureza elétrica da matéria, a composição e organização do átomo e a quantização da energia no modelo atômico.

OXTOBY, D. W.; GILLIS, H. P.; BUTLER, L. J. Principles of Modern
Chemistry. Boston: Cengage Learning, 2012 (adaptado).

Com base no modelo atual que descreve o átomo, qual dos postulados de Dalton ainda é considerado correto?

A) 1

B) 2

C) 3

D) 4

E) 5

✍ Resolução Em Texto

Matérias Necessárias para a Solução da Questão:

Química Geral (Evolução dos Modelos Atômicos e Estrutura Atômica).
Leis Ponderais (Leis de Proust e Dalton).

Tema/Objetivo Geral:

Análise crítica da evolução da ciência, confrontando teorias clássicas (Dalton) com evidências modernas (Isótopos, Radioatividade e Partículas Subatômicas).

Nível da Questão: Médio.

A questão é considerada média porque exige que o aluno não apenas conheça o modelo de Dalton, mas também tenha domínio sobre por que ele falhou em certos aspectos (descoberta de isótopos, isóbaros e fissão nuclear). É um teste de atualização de conhecimento.

Gabarito: E.

Apesar de a estrutura do átomo ter sido revista, a forma como eles se combinam para formar moléculas (estequiometria) permanece válida. As leis das proporções definidas e múltiplas continuam regendo a química: átomos inteiros se unem em proporções fixas (ex: H2O, nunca H2,5O).

1️⃣ PASSO 1 – O QUE A QUESTÃO QUER? (O MAPA DA MINA)

Decodificação do Objetivo:
A questão apresenta os “Mandamentos de Dalton” (1808) e pede que atuemos como auditores científicos modernos. Precisamos verificar qual dessas regras antigas sobreviveu às descobertas da física moderna (como elétrons, nêutrons e radioatividade).

Simplificação Radical (A Analogia Central):
Imagine que Dalton desenhou o mapa de uma cidade (o átomo) em 1800.

Ele disse que as casas eram blocos de concreto indestrutíveis e iguais.
Hoje, sabemos que as casas têm tijolos, encanamento e fiação (partículas subatômicas) e que algumas casas parecem iguais por fora, mas têm móveis diferentes por dentro (isótopos).
O desafio é: Qual regra de trânsito daquela época (como as casas se conectam às ruas) ainda vale hoje?

Plano de Ataque (O Roteiro da Investigação):

Submeter cada um dos 5 postulados ao “Teste da Realidade Moderna”.
Identificar quais foram derrubados por descobertas específicas (Thomson, Chadwick, Marie Curie).
Encontrar o único postulado que descreve corretamente a formação de moléculas (compostos químicos).

2️⃣ PASSO 2 – DESVENDANDO AS FERRAMENTAS (A CAIXA DE FERRAMENTAS)

Para julgar Dalton, precisamos das provas descobertas após 1808. Vamos organizar o Tribunal da Ciência:

Dossiê: As Provas Contra Dalton

Postulado de Dalton	A Prova Moderna que o Refuta	O Conceito Chave
“Indivisível”	Ampolas de Crookes / Experiência de Rutherford.	O átomo tem peças: Prótons, Nêutrons e Elétrons.
“Massa Idêntica”	Espectrômetro de Massa (Chadwick).	O mesmo elemento pode ter nº de nêutrons diferente: Isótopos.
“Massas Diferentes”	Tabela Periódica Moderna.	Elementos diferentes podem ter a mesma massa: Isóbaros.
“Indestrutível”	Radioatividade / Bombas Atômicas.	O átomo pode se quebrar ou fundir: Fissão/Fusão Nuclear.
“Proporção Inteira”	Leis Ponderais (Lavoisier/Proust).	Este sobreviveu! A química das reações obedece a números inteiros.

Visualização Mental:
O átomo de Dalton era uma Bola de Bilhar (sólida e simples).
O átomo Moderno é um Sistema Solar em Miniatura (complexo e divisível).
Porém, tanto no bilhar quanto na astronomia, você conta as bolas ou planetas usando números inteiros (1,2,3…).

3️⃣ PASSO 3 – INTERPRETAÇÃO GUIADA (MÃO NA MASSA)

Vamos aplicar o Dossiê aos itens da questão:

Item 1 (Indivisível): Falso. Sabemos que podemos arrancar elétrons (ionização) ou quebrar o núcleo (fissão).
Item 2 (Identidade de Massa): Falso. O Carbono-12 e o Carbono-14 são ambos Carbono (mesmo nº de prótons), mas têm massas diferentes. Dalton não sabia que nêutrons existiam.
Item 3 (Diferentes elementos, diferentes massas): Falso. O Cálcio-40 e o Argônio-40 são elementos totalmente diferentes, mas pesam a mesma coisa. São Isóbaros. A massa não define o elemento, o número de prótons sim.
Item 4 (Indestrutível): Falso. Uma reação nuclear transforma Urânio em Criptônio e Bário. O átomo original deixou de existir.
Item 5 (Combinação em Proporções): Verdadeiro. Para fazer água, precisamos de 2 Hidrogênios e 1 Oxigênio. Não existe meia molécula ou meio átomo numa ligação química padrão. Essa é a base da Estequiometria.

🚨 ARMADILHA CLÁSSICA! 🚨
CUIDADO! O erro comum é achar que, porque o modelo de Dalton foi “superado”, tudo o que ele disse está errado.
Na ciência, teorias novas englobam as antigas, não necessariamente as destroem por completo. A descrição macroscópica das reações químicas feita por Dalton ainda é perfeita para a química do dia a dia, mesmo que a explicação microscópica tenha mudado.

A Bússola (O Perfil do Culpado):

Síntese do raciocínio: Procuramos a afirmação que descreve a Lei de Proust (Proporções Definidas). A única coisa que não mudou é a matemática das reações químicas.
Expectativa: O item 5.

4️⃣ PASSO 4 – ALTERNATIVAS COMENTADAS (A AUTÓPSIA)

A) 1 (Matéria indivisível).
- O Diagnóstico do Erro: Ignorância Subatômica.
- Por que está incorreta: Thomson (1897) descobriu o elétron, provando que o átomo tem partes menores. Rutherford (1911) descobriu o núcleo. O átomo é divisível.
- Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.
B) 2 (Átomos do mesmo elemento são idênticos em massa).
- O Diagnóstico do Erro: Desconhecimento de Isótopos.
- Por que está incorreta: A existência de Isótopos (mesmo Z, diferente A) derruba isso. O Cloro, por exemplo, é uma mistura de Cl-35 e Cl-37. Eles são o mesmo elemento, mas não são idênticos em massa.
- Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.
C) 3 (Diferentes elementos têm diferentes massas).
- O Diagnóstico do Erro: Desconhecimento de Isóbaros.
- Por que está incorreta: Existem Isóbaros. Exemplo: Potássio-40 e Cálcio-40 têm a mesma massa, mas são elementos diferentes. A massa não é a “impressão digital” exclusiva do elemento (o número atômico é).
- Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.
D) 4 (Átomos indestrutíveis/mantêm identidade).
- O Diagnóstico do Erro: Ignorância Nuclear.
- Por que está incorreta: Em reações Nucleares (não químicas), a identidade do átomo muda (Transmutação). O chumbo pode virar ouro (teoricamente), e o Urânio vira Tório. A identidade não é fixa sob condições extremas.
- Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.
E) 5 (Proporção de números inteiros).
- Análise de Correspondência: Perfeito. Isso descreve a formação de moléculas. A água é sempre H2O, o metano é CH4. A natureza “discreta” (quantizada) da matéria nas reações químicas permanece uma verdade absoluta.
- Conclusão: ✔️ Alternativa correta.

5️⃣ PASSO 5 – O GRAND FINALE (APRENDIZAGEM EXPANDIDA)

Frase de Fechamento:
Embora Dalton tenha errado sobre a estrutura interna do átomo (que é divisível e complexo), ele acertou em cheio na matemática da química: átomos são as unidades contáveis de construção do universo, combinando-se sempre como peças inteiras de Lego (Alternativa E).

Resumo-flash (A Imagem Mental):
🧱 Átomo: Pode quebrar (Física Nuclear), pode variar o peso (Isótopos), mas na hora de construir moléculas, só usamos peças inteiras (Química).

🧠 Para ir Além (A Ponte para o Futuro):
A Diferença entre Reação Química e Nuclear
Por que o postulado 4 está errado, mas o 5 está certo? Depende do “playground”.

Playground Nuclear (Postulado 4): Brincamos com o núcleo. Aqui, Dalton falha. Prótons e nêutrons são ejetados, a massa vira energia (E=mc2) e átomos mudam de identidade. O modelo atual precisa explicar ambos os mundos.

Playground Químico (Postulado 5): Brincamos apenas com a eletrosfera (elétrons). Os núcleos não se tocam. Aqui, Dalton reina! Átomos se rearranjam, mas não somem.