Atividades de Separação de misturas para o ENEM com gabarito

Quem já deu aula de Química para a turma do ENEM sabe: Separação de misturas parece um tema simples até o aluno enfrentar uma questão contextualizada. Ele reconhece a filtração e a decantação na teoria, mas trava quando o enunciado descreve um procedimento em etapas ou quando o método certo depende de uma propriedade física que não aparece em destaque.

Por isso, nas minhas turmas, passei a montar atividades que misturam cálculo, interpretação e escolha de técnica. Este artigo reúne essas questões com gabarito comentado, explica onde os alunos costumam errar e traz ideias práticas para aplicar na sua aula. Você pode gerar provas parecidas com este material direto no gerador de provas do GeraProva.

O que o aluno de ENEM precisa saber sobre Separação de misturas

Separação de misturas é o conjunto de técnicas que permitem isolar substâncias presentes em uma mistura, aproveitando diferenças em propriedades físicas como densidade, solubilidade, temperatura de ebulição e tamanho das partículas. No ENEM, o foco não é decorar nomes de métodos, e sim identificar qual propriedade torna a separação possível e qual técnica é adequada a cada situação descrita. Um mesmo problema pode admitir mais de um método, e a questão costuma pedir o mais apropriado, considerando o equipamento disponível e a natureza dos componentes. Quando o aluno entende essa lógica, deixa de memorizar listas e passa a raciocinar sobre o procedimento.

O que ele precisa saber antes

Os dados das questões indicam pré-requisitos claros. O primeiro é o cálculo de mols e massa, necessário para resolver problemas quantitativos como os de extração ácido-base e de eletrodeposição. O segundo é a noção de reação ácido-base, que permite entender por que uma base forte consome um ácido e forma um sal solúvel. Um terceiro pilar é a compreensão das propriedades das substâncias: solubilidade em água, polaridade das moléculas e densidade dos líquidos. Sem esses conceitos, o aluno aplica uma técnica no escuro. Vale revisar esses pontos antes de propor as questões mais longas.

Onde os alunos mais erram

Os erros mais recorrentes aparecem em três frentes. A primeira é a confusão entre filtração e destilação: como ambas aparecem em contextos de purificação de água, o aluno tende a escolher a destilação para remover partículas sólidas, quando a filtração é o método direto para retê-las. A segunda é a troca de princípios de separação, como escolher solubilidade quando o caso pede densidade, por exemplo na separação de água e óleo. A terceira é o erro de quantidade: o aluno calcula a quantidade de base ou de carga elétrica de forma imprecisa e chega a um resultado que parece plausível, mas está deslocado por um fator de dois ou de dez. Nessas questões, o distrator mais provável costuma ser justamente o resultado que surge de uma troca de conceito ou de uma conta incompleta.

Como trabalhar em sala

Algumas ideias funcionam bem com material simples:

• Peça que a turma descreva, por escrito, o método que escolheria para separar água e areia, justificando pela propriedade física envolvida.
• Use um copo com água e óleo para perguntar, antes de qualquer explicação, qual propriedade explica as duas camadas, e depois compare as respostas.
• Resolva em conjunto uma questão de cálculo de mols antes de entrar na eletrodeposição, mostrando onde cada número entra.
• Monte uma pequena tabela com colunas para mistura, propriedade e técnica, e peça para os alunos preencherem a partir de situações do cotidiano.
• Proponha que pares criem um enunciado parecido com os daqui e troquem com outro par para resolver.

Para ver mais questões desse tipo, acesse questões da habilidade EM13CNT307, que reúne exercícios sobre análise de processos de separação. Também há questões da habilidade EM13CNT101, voltadas a cálculos e transformações, e questões da habilidade EM13CNT205, que tratam de propriedades e critérios de escolha de técnicas.

Questões prontas de Separação de misturas para o ENEM (com gabarito comentado)

Questão 1: extração de fenol com NaOH

Uma amostra de 250,0 mL contém 0,200 mol de fenol (C6H5OH, pKa = 10,00) e 0,050 mol de naftaleno (C10H8). Para extrair quantitativamente o fenol como fenolato, qual o volume mínimo de solução aquosa de NaOH 0,100 mol·L^-1 necessário? Reação: C6H5OH + OH- ? C6H5O- + H2O. Calcule também o pH aproximado da solução após a extração (considere o volume final como soma dos volumes).

• ✅ A) 2000 mL de NaOH 0,100 M; pH ˜ 11,48 (após formação de C6H5O-, [C6H5O-]˜0,0889 M) — correta: são necessários 0,200 mol de OH-, ou seja, 2,00 L da solução 0,100 M. Com volume total de 2,25 L, a concentração de fenolato é 0,0889 M, e o pH calculado pela hidrólise básica fica em torno de 11,48.
• ❌ B) 1000 mL de NaOH 0,100 M; pH ˜ 12,30 — fornece apenas 0,100 mol de OH-, metade do necessário para neutralizar 0,200 mol de fenol. Quantidade e pH ficam incorretos.
• ❌ C) 2000 mL de NaOH 0,100 M; pH ˜ 7,00 — o volume está certo, mas o pH neutro é impossível, já que o fenolato é uma base e eleva o pH.
• ❌ D) 2500 mL de NaOH 0,100 M; pH ˜ 12,00 — fornece 0,250 mol de OH-, um excesso desnecessário, e erra o cálculo do pH ao considerar a diluição.
• ❌ E) 200 mL de NaOH 1,00 M; pH ˜ 11,48 — embora forneça 0,200 mol de OH-, não corresponde à concentração pedida (0,100 M).

Questão 2: quantidade de cobre eletrodepositado

Eletrodeposição de cobre: solução contém 0,0500 mol de Cu²?. Aplicam-se 2,00 A durante 1,00 h. Semi-reações: Cu²? + 2 e? ? Cu(s). Faraday F=96485 C·mol?¹; MM Cu=63,546 g·mol?¹. Quantos gramas de Cu são depositados?

• ❌ A) Depositam-se 63,546 g de Cu (1 mol) durante 1,00 h — para depositar 1 mol seria preciso cerca de 193 kC; com 7.200 C isso não é possível.
• ❌ B) Depositam-se 0,0373 g de Cu (confundiu mol com massa) — 0,0373 é a quantidade em mol; a massa correspondente é cerca de 2,37 g.
• ✅ C) ˜2,37 g de Cu depositados (limitado pela corrente) — correta: Q = 2,00 × 3600 = 7200 C, o que dá 0,0746 mol de elétrons, 0,0373 mol de Cu e massa de 0,0373 × 63,546 ≈ 2,37 g.
• ❌ D) Depositam-se 0,3177 g de Cu (usou 0,00500 mol erradamente) — a quantidade depositada pela carga é 0,0373 mol; o valor de 0,00500 mol é uso indevido de dado.
• ❌ E) Depositam-se 4,74 g de Cu (erro: dobro do valor correto) — o cálculo correto dá 2,37 g; 4,74 g corresponderia ao dobro.

Questão 3: extração ácido-base do ácido benzóico

Em extração ácido-base, 0,500 g de ácido benzóico (C7H6O2, MM=122,12 g·mol?¹; Ka=6,3·10?5) está em 100,0 mL de solvente orgânico. Extrai-se com 100,0 mL de NaOH 0,100 M. Reação: C6H5COOH + OH? ? C6H5COO? + H2O. A extração remove quantitativamente o ácido?

• ❌ A) A reação não ocorre porque o Ka alto impede a ionização do ácido — a reação com OH- é de neutralização; o valor de Ka não impede a desprotonação por uma base forte.
• ❌ B) O benzoato forma precipitado com Na+, por isso o ácido não é removido — o benzoato de sódio é solúvel em água e permanece na fase aquosa.
• ❌ C) NaOH é insuficiente; há só 0,00100 mol de base, menos que o ácido — o NaOH correto é 0,0100 mol (0,100 M × 0,100 L); 0,00100 mol é erro de ordem de grandeza.
• ✅ D) Sim. NaOH (0,0100 mol) é em excesso frente ao ácido (0,00409 mol) — correta: o ácido corresponde a 0,500/122,12 ≈ 0,00409 mol, menor que os 0,0100 mol de base, e a reação consome todo o ácido formando benzoato solúvel.
• ❌ E) Apenas metade do ácido reage; o equilíbrio mantém metade intacta — com excesso de base a neutralização é praticamente completa.

Questão 4: técnica para retirar partículas de uma água após enchente

Após uma enchente, uma escola recolheu água de um reservatório para análise. A amostra apresentava partículas visíveis de areia e argila mantidas em suspensão, mas não havia indicação de substâncias dissolvidas. Para realizar um tratamento preliminar, a equipe dispunha de um recipiente com uma barreira porosa, pela qual a água poderia passar por ação da gravidade, retendo as partículas sólidas. Considerando as características da amostra e o equipamento disponível, qual técnica é a mais adequada para retirar as partículas sólidas suspensas da água antes das demais etapas de tratamento?

• ❌ A) Sedimentação — depende da gravidade para depositar os sólidos no fundo, mas aqui a água passa por uma barreira porosa, e não apenas espera pelo depósito.
• ❌ B) Adsorção — ocorre quando substâncias se fixam numa superfície, como no carvão ativado; isso se associa a espécies dissolvidas, e não à retenção mecânica de areia e argila.
• ❌ C) Evaporação — elimina o solvente e deixa os materiais não voláteis; não produz água tratada para consumo nem corresponde à separação pedida.
• ✅ D) Filtração — correta: a água atravessa um material poroso que retém partículas sólidas insolúveis, como areia e argila, exatamente o cenário descrito.
• ❌ E) Destilação — envolve vaporização e condensação e é voltada a componentes com volatilidades diferentes; não é a escolha mais adequada para remover sólidos suspensos com uma barreira porosa disponível.

Questão 5: princípio para separar água e óleo

Em um experimento de separação de misturas, um estudante utiliza um funil de separação para separar água e óleo. Qual é o princípio físico que permite essa separação?

• ❌ A) Diferença de solubilidade — a solubilidade não é o fator determinante neste caso.
• ✅ B) Diferença de densidade — correta: água e óleo têm densidades diferentes, o que permite a separação em camadas no funil.
• ❌ C) Diferença de temperatura — a temperatura não influencia a separação neste caso.
• ❌ D) Diferença de viscosidade — a viscosidade não é o principal fator de separação.
• ❌ E) Diferença de pressão — a pressão não é relevante para separar água e óleo.

Questão 6: método para separar os gases do ar

Um grupo de estudantes analisa a composição do ar atmosférico. Que método poderia ser usado para separar os gases presentes?

• ❌ A) Filtração — não é aplicável para gases.
• ✅ B) Destilação fracionada — correta: separa gases com base em suas temperaturas de ebulição.
• ❌ C) Evaporação — é ineficaz para separação de gases.
• ❌ D) Centrifugação — não separa gases de forma eficaz.
• ❌ E) Extração — é inadequada para gases.

Questão 7: propriedade que separa impurezas de um minério

Em uma unidade de beneficiamento mineral, uma amostra de minério é triturada e misturada com uma solução aquosa de cloreto de sódio. Após a agitação, parte das impurezas passa para a fase líquida, enquanto os fragmentos minerais permanecem sólidos. Em seguida, a mistura é filtrada, separando-se o sólido da solução. Com base nesse procedimento, qual propriedade física dos componentes permite a separação das impurezas do material mineral?

• ❌ A) Diferença de ponto de ebulição entre os componentes — esse critério levaria à vaporização e condensação, mas o procedimento usa dissolução e filtração, sem ebulição.
• ✅ B) Diferença de solubilidade em água — correta: as impurezas passam para a solução aquosa enquanto o material mineral permanece sólido. Depois da dissolução, a filtração separa o sólido insolúvel da fase líquida.
• ❌ C) Diferença de tamanho entre as partículas — o tamanho influencia a peneiração, mas não explica a transferência das impurezas para a fase líquida.
• ❌ D) Diferença de ponto de fusão entre os componentes — está ligado à mudança de estado por aquecimento, fenômeno que não ocorre neste procedimento.
• ❌ E) Diferença de densidade entre os componentes — a densidade fundamentaria decantação ou centrifugação, mas não explica a passagem das impurezas para a solução durante a agitação.

Questão 8: por que água e óleo não se misturam

Durante uma aula prática, os alunos misturaram água e óleo em um recipiente. Observou-se que as duas substâncias não se misturaram, formando duas camadas. O que isso demonstra sobre as propriedades desses líquidos?

• ❌ A) Ambos são solúveis entre si — água e óleo não são solúveis entre si.
• ❌ B) Ambos têm a mesma densidade — têm densidades diferentes, o que resulta nas camadas.
• ❌ C) Água é apolar — a água é uma substância polar.
• ❌ D) Óleo é polar — o óleo é uma substância apolar.
• ✅ E) Água e óleo têm polaridades distintas — correta: diferentes polaridades impedem a mistura.

Próximos passos para a sua aula

Depois de resolver essas questões, sugiro retomar os pontos em que a turma mais hesitou e voltar a eles com uma atividade curta. Se quiser montar uma prova com outras combinações de técnicas e níveis de dificuldade, você pode usar o gerador de provas do GeraProva e criar a sua versão em poucos minutos. Para começar sem custo, faça seu cadastro grátis e teste.

Este material é um apoio para a sua prática e não substitui o seu planejamento nem a sua avaliação de cada turma. Revise os gabaritos antes de aplicar e adapte o nível de cada questão ao seu grupo de alunos.