As figuras mostram dois experimentos. No primeiro, foram colocados em um frasco e agitados com uma colhervolumes iguais de mel, água, óleo e álcool etílico. Após alguns minutos, podia-se verificar que o sistema tinha duas fases (1). No segundo experimento, foram colocados, lentamente e sem agitação, os mesmos volumes de mel, água, óleo e álcool etílico. Pôde-se observar que, dependendo da ordem de adição de cada componente, o sistema permaneceu com quatro fases (2).
As propriedades de líquidos e soluções que justificam os resultados obtidos nos experimentos 1 e 2 são
A) solubilidade e densidade.
B) densidade e viscosidade.
C) viscosidade e solubilidade.
D) miscibilidade e viscosidade.
E) solubilidade e miscibilidade.
Resolução em texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Química (Propriedades de Líquidos e Soluções)
Nível da Questão: Médio
Gabarito: A
Tema/Objetivo Geral:
Explicar por que, em dois experimentos diferentes com mel, água, óleo e álcool, surgem diferentes números de fases e arranjos, com base nas propriedades de solubilidade e densidade.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 Retomada do Comando:
No primeiro experimento, mel, água, óleo e álcool foram agitados, resultando em apenas duas fases. No segundo, esses líquidos foram colocados lentamente e sem agitação, e permaneceram com quatro fases distintas. Pergunta-se quais propriedades de líquidos e soluções justificam tais resultados.
🔹 Explicação Detalhada:
- Solubilidade (ou miscibilidade) determina quantos componentes se unem em uma única fase ou permanecem separados.
- Densidade determina a ordem de “empilhamento” das fases, ou seja, qual líquido fica acima ou abaixo no recipiente.
📌 Identificação de Palavras-Chave:
- Solubilidade, miscibilidade, densidade, viscosidade.
- Número de fases, agitação vs. adição lenta.
📌 Definição do Objetivo:
Mostrar que a solubilidade e a densidade dos líquidos explicam por que o primeiro experimento apresenta duas fases e o segundo, quatro fases.
“Agora que o comando foi analisado e o objetivo definido, vamos abordar os conceitos e conteúdos necessários.”
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
📌 Conceitos Teóricos Essenciais:
- Solubilidade (ou Miscibilidade) entre Líquidos:
- Quando dois líquidos são miscíveis, formam uma fase única.
- Se são imiscíveis, formam fases distintas.
- Densidade (Massa Específica):
- Determina como as fases se dispõem verticalmente.
- O líquido mais denso tende a ficar embaixo, e o menos denso, em cima.
- Viscosidade (Não Essencial Aqui):
- Mede a resistência ao escoamento, mas não determina diretamente o número de fases.
- Pode influenciar a velocidade de separação, mas não a separação em si.
“Com os conceitos bem estabelecidos, vamos agora interpretar o texto da questão.”
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 Análise do Contexto:
- Primeiro experimento (agitação):
- Mel, água e álcool se misturam (solúveis entre si), formando uma única fase aquosa.
- O óleo permanece separado, pois é imiscível com a fase aquosa.
- Assim, surgem apenas duas fases: (1) fase aquosa (mel + água + álcool) e (2) óleo.
- Segundo experimento (adição lenta, sem agitação):
- Cada líquido fica disposto em camadas pela diferença de densidade e menor mistura.
- O mel (mais denso) fica no fundo, depois água, depois óleo e, por fim, álcool (menos denso).
- Assim, formam-se quatro fases distintas.
📌 Identificação de Frases-Chave:
- “O que dita o número de fases presentes é a solubilidade de um componente em outro.”
- “A densidade indica como os líquidos se empilham.”
📌 Relação com o Conteúdo Químico:
- Solubilidade explica se os líquidos se misturam ou não.
- Densidade explica a ordem vertical das camadas.
“Agora que o texto foi interpretado, vamos desenvolver o raciocínio e as explicações técnicas para a resolução completa.”
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
📌 Resolução Detalhada:
- Porque no Experimento 1 Há Duas Fases:
- Ao agitar, mel, água e álcool tornam-se uma única fase (todos miscíveis entre si).
- O óleo permanece separado, pois é imiscível com a fase aquosa.
- Portanto, apenas duas fases se estabilizam.
- Porque no Experimento 2 Há Quatro Fases:
- Adicionando lentamente e sem agitação, cada líquido se deposita em uma camada.
- As diferenças de densidade mantêm cada líquido em sua camada, sem se misturar rapidamente.
- Assim, mel (mais denso) embaixo, depois água, óleo e, por último, álcool (menos denso).
- Conclusão sobre as Propriedades:
- Solubilidade (ou miscibilidade) determina quantas fases se formam (água, mel e álcool são compatíveis, mas o óleo não).
- Densidade determina a ordem em que as fases se dispõem.
📌 Explicação da Lógica Química e Física:
- Se líquidos são miscíveis, se unem em uma fase. Se não, formam camadas distintas.
- Com ou sem agitação, a densidade decide quem fica em cima ou embaixo.
“Com o raciocínio desenvolvido, vamos agora analisar as alternativas apresentadas.”
Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
- (A) Solubilidade e densidade
✅ Explica o número de fases e a ordem em que se dispõem. - (B) Densidade e viscosidade
❌ Viscosidade não é determinante do número de fases. - (C) Viscosidade e solubilidade
❌ A ordem das camadas não se explica pela viscosidade, e a questão destaca densidade como crucial. - (D) Miscibilidade e viscosidade
❌ Falta densidade para explicar a estratificação. - (E) Solubilidade e miscibilidade
❌ “Solubilidade” e “miscibilidade” são quase sinônimos aqui, e não explicam a ordem das camadas sem considerar densidade.
“Finalmente, vamos concluir a resolução com um resumo e a justificativa final.”
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 Resumo do Raciocínio:
- O número de fases depende de solubilidade (ou miscibilidade) dos líquidos.
- A densidade define a ordem vertical das fases.
- Por isso, nos experimentos, solubilidade e densidade são as propriedades-chave.
📌 Reafirmação da Alternativa Correta:
A alternativa A (solubilidade e densidade) é a resposta correta.
🔍 Resumo Final:
Nos dois experimentos, a solubilidade explica quantas fases se formam, enquanto a densidade determina o empilhamento. Portanto, a alternativa correta é A.
