Para demonstrar os processos físicos de separação de componentes em…

Para demonstrar os processos físicos de separação de componentes em misturas complexas, um professor de química apresentou para seus alunos uma mistura de limalha de ferro, areia, cloreto de sódio, bolinhas de isopor e grãos de feijão. Os componentes foram separados em etapas, na seguinte ordem:

Em qual etapa foi necessário adicionar água para dar sequência às separações?

GABARITO: C

Para resolver essa questão, é necessário analisar a sequência lógica dos métodos de separação citados e o estado físico dos componentes em cada etapa. A adição de água é fundamental para viabilizar processos que dependem de diferença de densidade ou solubilidade.

1. As etapas 1 (catação) e 2 (imantação) são realizadas com a mistura em estado sólido, sem necessidade de solventes.
2. Na etapa 3 (flotação), utiliza-se um líquido de densidade intermediária para separar dois sólidos. Ao adicionar água, as bolinhas de isopor (menos densas que a água, $d < 1,0\text{ g/cm}^3$) flutuam, enquanto a areia (mais densa, $d > 1,0\text{ g/cm}^3$) sedimenta no fundo. Simultaneamente, o cloreto de sódio $(NaCl)$ se dissolve na água.
3. A partir daí, a etapa 4 (filtração) serve para separar o sólido remanescente (areia) da fase líquida (água salgada).
4. Finalmente, na etapa 5 (evaporação), a água adicionada anteriormente é removida para recuperar o sal de cozinha.

Portanto, a água foi introduzida na etapa 3.

• Incorreta. O aluno supõe que a catação de grãos de feijão exige lavagem prévia, somando uma etapa de hidratação desnecessária ao início: $1 + 0 = 1$.
• Incorreta. O aluno acredita que a imantação de limalha de ferro precisa de meio líquido para reduzir o atrito entre as partículas sólidas, calculando $2 \cdot 1 = 2$.
• Correta. A flotação é o método que exige a inserção de um fluido para permitir que o componente menos denso flutue.
• Incorreta. O aluno confunde o momento em que a água é utilizada para a separação (filtração) com o momento em que ela deve ser inserida, adicionando $1$ ao número da etapa correta: $3 + 1 = 4$.
• Incorreta. O aluno inverte a lógica do processo, associando a presença de água apenas à sua remoção final na evaporação, dividindo o total de etapas por um fator arbitrário: $10 / 2 = 5$.