O magnésio metálico utilizado em ligas leves é produzido em um processo que envolve várias etapas e utiliza água do mar como matéria-prima. A primeira etapa desse processo consiste na reação entre o íon e hidróxido de cálcio, , obtendo uma mistura que contém hidróxido de magnésio, pouco solúvel, e íons , de acordo com a equação química:
O método adequado para separar o Mg(OH)2 dessa mistura é a:
A) filtração.
B) catação.
C) destilação.
D) dissolução.
E) evaporação.
Resolução Em Texto
- Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- Química Geral (Separação de Misturas)
- Química (Solubilidade, Reações de Precipitação)
- Interpretação de Texto Científico
- Tema/Objetivo Geral: Analisar a descrição de uma mistura heterogênea (sólido-líquido) para identificar o método de separação mais adequado.
- Nível da Questão: Fácil.
- A questão se resolve pela identificação de uma palavra-chave no texto: o hidróxido de magnésio é “pouco solúvel”. Uma substância pouco solúvel em um líquido forma uma mistura heterogênea, onde o sólido (precipitado) pode ser separado do líquido pelo método mais básico para essa finalidade, a filtração.
- Gabarito: A
- A alternativa está correta porque a reação produz uma mistura contendo hidróxido de magnésio sólido (Mg(OH)₂(s)), que é “pouco solúvel”, e íons cálcio aquosos (Ca²⁺(aq)), dissolvidos na água. Para separar um sólido insolúvel de um líquido, o método de laboratório mais direto e adequado é a filtração.
PASSO 1 – O QUE A QUESTÃO QUER? (O MAPA DA MINA)
Decodificação do Objetivo: Em bom português, a missão é: “A reação química descrita mistura duas coisas líquidas e transparentes e, como resultado, forma um pó branco sólido que não se dissolve (o Mg(OH)₂) e outra substância que continua dissolvida na água (os íons Ca²⁺). Qual é o método mais simples para separar esse pó sólido do líquido?”
Simplificação Radical (A Analogia Central): Imagine que você mistura água com terra, criando uma água barrenta. A água é o líquido, e a terra é o “pó sólido que não se dissolve”. Como você separa a terra da água? Você passa a mistura por um filtro de café. O filtro segura a terra (o sólido) e deixa a água (o líquido) passar. A questão nos pede o nome dessa operação.
Plano de Ataque (O Roteiro da Investigação):
- Analisar a “Cena do Crime”: Qual é a natureza da mistura que foi criada? É homogênea ou heterogênea?
- Identificar os Componentes: Quais são os estados físicos das substâncias que queremos separar?
- Selecionar a Ferramenta Correta: Qual é o método de separação ideal para uma mistura de um sólido insolúvel e um líquido?
- Realizar a Autópsia: Vamos analisar cada alternativa para encontrar a ferramenta correta.
PASSO 2 – DESVENDANDO AS FERRAMENTAS (A CAIXA DE FERRAMENTAS)
Para este caso, a melhor ferramenta é uma Análise Forense da Mistura Resultante.
A ANATOMIA DA MISTURA
- O LÍQUIDO (A Fase Aquosa):
- Composição: Água contendo íons Ca²⁺ dissolvidos. A própria equação indica Ca²⁺(aq), onde “(aq)” significa aquoso, ou seja, dissolvido em água.
- Aparência: Um líquido transparente.
- O SÓLIDO (O Precipitado):
- Composição: Hidróxido de magnésio.
- Pista 1 (Texto): O texto afirma que ele é “pouco solúvel”.
- Pista 2 (Equação): A equação o descreve como Mg(OH)₂(s), onde “(s)” significa sólido.
- Aparência: Um pó branco fino suspenso no líquido ou decantado no fundo.
- TIPO DE MISTURA:
- Temos uma fase sólida e uma fase líquida que não se misturam. Portanto, é uma MISTURA HETEROGÊNEA.
- O MÉTODO DE SEPARAÇÃO IDEAL:
- Para separar um sólido de um líquido em uma mistura heterogênea, o método mais comum e eficaz é a FILTRAÇÃO.
Conclusão Forense: A análise das evidências (texto e equação) prova que temos um sólido precipitado em um líquido. A técnica padrão para essa separação é a filtração.
PASSO 3 – INTERPRETAÇÃO GUIADA (MÃO NA MASSA)
Nossa análise forense já resolveu o caso. As pistas “pouco solúvel” e (s) são as “impressões digitais” que nos dizem que temos um sólido para separar.
- O problema é análogo a separar areia da água, pó de café da água, ou, no nosso exemplo, terra da água.
- Em todos esses casos, usamos um meio poroso (um filtro) que permite a passagem do líquido, mas retém as partículas sólidas.
A filtração é a resposta lógica e direta.
🚨 ARMADILHA CLÁSSICA! 🚨
CUIDADO! A armadilha mais sedutora é a alternativa (C), “destilação”. O candidato pode associar “separar coisas em uma solução” com “destilação”. O erro é não saber quando usar cada ferramenta. A destilação é usada para separar líquidos com diferentes pontos de ebulição (como água e álcool) ou para separar um sólido que está dissolvido do líquido (como sal da água, para recuperar a água). Ela não é o método principal para separar um sólido que não se dissolveu (um precipitado).
A Bússola (O Perfil do Culpado):
- Síntese do raciocínio: A investigação mostra que a reação produz uma mistura heterogênea de um sólido insolúvel em um líquido.
- Expectativa: A alternativa correta deve ser o método padrão para separar um sólido insolúvel de um líquido.
PASSO 4 – ALTERNATIVAS COMENTADAS (A AUTÓPSIA)
Vamos agora interrogar cada um dos suspeitos.
- A) filtração.
- Análise de Correspondência: Esta alternativa é o retrato falado da nossa Bússola. É o método ideal para separar uma mistura heterogênea sólido-líquido, como o Mg(OH)₂(s) em água.
- Conclusão: 🟢 Alternativa correta.
- B) catação.
- A “Narrativa do Erro”: O candidato pensa no método de separação mais simples que conhece.
- O “Diagnóstico do Erro”: Erro de Escala. Catação é a separação manual de sólidos grandes e visíveis (como escolher feijão). É completamente inadequada para separar um precipitado fino de um líquido.
- Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.
- C) destilação.
- A “Narrativa do Erro”: O candidato cai na “Armadilha Clássica”.
- O “Diagnóstico do Erro”: Ferramenta Incorreta. A destilação é para separar líquidos miscíveis ou um sólido dissolvido de seu solvente. Não é o método apropriado para um sólido precipitado.
- Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.
- D) dissolução.
- A “Narrativa do Erro”: O candidato se confunde com o nome.
- O “Diagnóstico do Erro”: Ação Oposta. Dissolução é o ato de misturar um sólido em um líquido para formar uma solução. O objetivo aqui é separar, não misturar.
- Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.
- E) evaporação.
- A “Narrativa do Erro”: O candidato pensa em outra forma de separar sólidos e líquidos.
- O “Diagnóstico do Erro”: Foco Incorreto. A evaporação serve para separar um sólido dissolvido de um líquido (como obter sal da água do mar), mas no processo, o líquido é perdido. A filtração é mais eficiente porque recupera tanto o sólido quanto o líquido.
- Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.
PASSO 5 – O GRAND FINALE (APRENDIZAGEM EXPANDIDA)
Frase de Fechamento: Confirmamos que a alternativa A é a correta. Este caso é uma demonstração de como o conhecimento básico dos métodos de separação é fundamental para qualquer processo químico, desde a cozinha até a grande indústria.
Resumo-flash (A Imagem Mental): Sólido que não dissolve na água? A resposta é passar no coador.
Para ir Além (A Ponte para o Futuro): O mesmo princípio de filtração em escala macro é a base do funcionamento dos rins em nosso corpo, mas em uma escala molecular. Os rins funcionam como um sistema de ultrafiltração extremamente sofisticado. O sangue passa por milhões de pequenas unidades filtrantes (os néfrons), que se comportam como um filtro. As substâncias úteis e as células sanguíneas (o “sólido” que queremos manter) são retidas, enquanto a água e as impurezas (o “líquido” que queremos descartar) passam pelo filtro para formar a urina. A química industrial, ao usar um filtro para separar o hidróxido de magnésio, está imitando o mesmo princípio que a biologia desenvolveu para limpar nosso sangue.