Questão 95 do ENEM 2018 comentada
Como a adição de sal altera a densidade da água e a posição de equilíbrio de um densímetro?
Usando um densímetro cuja menor divisão da escala, isto é, a diferença entre duas marcações consecutivas, é de
, um estudante realizou um teste de densidade: colocou este instrumento na água pura e observou que ele atingiu o repouso na posição mostrada.
Em dois outros recipientes A e B contendo 2 litros de água pura, em cada um, ele adicionou 100 g e 200 g de NaCl, respectivamente.
Quando o cloreto de sódio é adicionado à água pura ocorre sua dissociação formando os íons e . Considere que esses íons ocupam os espaços intermoleculares na solução.
Nestes recipientes, a posição de equilíbrio do densímetro está representada em:
- A
- B
- C
- D
- E
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Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão exige relacionar massa, volume e densidade, além de entender como a densidade do líquido afeta a flutuação de um densímetro.
Resolução
Considere que esses íons ocupam os espaços intermoleculares na solução.
Como os íons ocupam espaços entre as moléculas de água, considere que o volume da solução continua em 2 L, ou 2 000 cm³. A água pura tem massa de 2 000 g.
Densidade em A: (2 000 + 100) ÷ 2 000 = 1,05 g/cm³.
Densidade em B: (2 000 + 200) ÷ 2 000 = 1,10 g/cm³.
As duas soluções são mais densas que a água pura, e B é mais densa que A. Em um líquido mais denso, o densímetro precisa deslocar menos líquido para se equilibrar; por isso, fica menos submerso. Assim, ele sobe nos dois recipientes e sobe mais em B do que em A. A menor divisão da escala, 0,05 g/cm³, corresponde ao aumento da densidade em A; em B, o aumento é de duas divisões. Na figura, a posição da superfície do líquido em relação ao corpo do densímetro mostra essas diferenças de imersão.
Alternativa por alternativa
- A
Os densímetros aparecem com a mesma imersão nos dois recipientes, mas as densidades calculadas são diferentes. Portanto, suas posições de equilíbrio também devem ser diferentes.
- B
A figura deixa o densímetro mais submerso em B do que em A. Isso contraria o fato de B ser a solução mais densa, na qual ele deve ficar menos submerso.
- C
A figura mostra os densímetros mais submersos do que na água pura. Como a adição de sal aumenta a densidade, eles devem ficar menos submersos.
- D
Correta. A figura mostra os densímetros menos submersos que na água pura e o de B menos submerso que o de A. Isso corresponde ao aumento de densidade nas duas soluções e ao maior aumento em B.
- E
A figura não representa a subida do densímetro em A em relação à água pura. Como a adição de sal também aumenta a densidade em A, ele deve ficar menos submerso.
Para lembrarDensidade é massa dividida pelo volume; quanto maior a densidade do líquido, menos submerso fica o densímetro.
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