As indústrias de cerâmica utilizam argila para produzir artefatos como tijolos e telhas. Uma amostra de argila contém 45% em massa de sílica (SiO2) e 10% em massa de água (H2O). Durante a secagem por aquecimento em uma estufa, somente a umidade é removida.
Após o processo de secagem, o teor de sílica na argila seca será de
A) 45%.
B) 50%.
C) 55%.
D) 90%.
E) 100%.
Resolução em texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Química – Porcentagem em Massa e Processos de Secagem.
Nível da Questão: Fácil.
Gabarito: B
Tema/Objetivo Geral: Analisar mudanças de composição percentual após remoção de componentes voláteis.
🔹 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 Comando da Questão:
“Ao remover a água de uma amostra de argila, como ficará o teor percentual de sílica?”
📌 Explicação Detalhada:
A questão quer que você recalcule a porcentagem de sílica em uma nova situação: depois da remoção da água.
📌 Palavras-chave:
- “argila contém 45% de sílica”
- “10% de água”
- “somente a umidade é removida”
📌 Objetivo:
Determinar qual será a nova porcentagem de sílica na argila após o processo de secagem, considerando que apenas a água foi eliminada.
➡️ Agora que já entendemos exatamente o que querem, vamos revisar o que precisamos saber para resolver.
🔹 Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
📌 Conceitos Teóricos Fundamentais:
🔹 Porcentagem em Massa:
✔ Representa a razão entre a massa de uma substância e a massa total da amostra, multiplicada por 100.
🔹 Processo de Secagem:
✔ A secagem remove apenas a água.
✔ As massas dos outros componentes (como a sílica) não mudam.
🔹 Como Recalcular a Nova Porcentagem:
✔ A massa da sílica permanece a mesma.
✔ A massa total da amostra diminui (pois a água saiu).
✔ Assim, o teor de sílica aumenta.
🔹 Fórmula de Porcentagem:
✔ Porcentagem = (massa do componente / massa total) × 100
➡️ Vamos usar essa fórmula para entender o que acontece depois que a água evapora!
🔹 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 Análise do Contexto:
- Antes da secagem:
✔ 45% de sílica
✔ 10% de água
✔ 45% + 10% = 55%, ou seja, 45% sílica + 10% água + 45% outros materiais da argila. - Após a secagem:
✔ Toda a água (10%) é removida.
✔ A massa dos outros componentes, como a sílica, permanece.
📌 Frases-chave do Enunciado:
- “Durante a secagem por aquecimento em estufa, somente a umidade é removida.”
📌 Relação com o Conteúdo Físico:
✔ O processo de secagem não altera a quantidade de sílica, mas muda o denominador da porcentagem, pois a massa total diminui.
➡️ Vamos agora calcular a porcentagem correta!
🔹 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
📌 Etapas do Cálculo:
🔹 1. Considerar uma amostra de 100 g de argila inicial: ✔ Massa de sílica = 45 g
✔ Massa de água = 10 g
✔ Massa dos demais componentes = 45 g
🔹 2. Após a secagem: ✔ Água é removida → sobra apenas 90 g de massa sólida (45 g de sílica + 45 g de outros materiais).
🔹 3. Aplicando a fórmula da porcentagem: Porcentagem de sílica = (massa de sílica / massa total da amostra seca) × 100
Porcentagem de sílica = (45 / 90) × 100
Porcentagem de sílica = 0,5 × 100
Porcentagem de sílica = 50%
➡️ Teor de sílica após a secagem = 50%
🔹 Passo 5: Análise das Alternativas
📌 Alternativas apresentadas:
A) 45%
❌ A porcentagem aumenta após remover a água!
B) 50%
✅ ✔ Correto! Foi exatamente o que calculamos.
C) 55%
❌ Não há justificativa para esse valor, seria um erro de interpretação.
D) 90%
❌ Impossível: mesmo removendo a água, não chega tão alto, pois ainda existem outros sólidos na argila.
E) 100%
❌ A argila não é formada apenas por sílica; ela tem outros compostos também.
🔹 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 Resumo do Raciocínio:
Após a remoção da água (10% da massa), a quantidade de sílica permanece a mesma, mas a massa total diminui. O novo cálculo da porcentagem mostra que a sílica passa a representar 50% da massa da amostra seca.
📌 Reafirmação da Alternativa Correta:
✅ Alternativa B – 50%
🔍 Resumo Final:
Essa questão explora o conceito de porcentagem em massa após processos físicos (secagem), destacando que a água removida aumenta a concentração dos componentes sólidos sem alterar suas massas.
