Em uma atividade de Ciências da Natureza, uma amostra de gelo foi mantida a 0 °C e recebeu calor até se…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de Ciências da Natureza, uma amostra de gelo foi mantida a 0 °C e recebeu calor até se transformar completamente em água líquida. Ao ser colocada novamente em um ambiente que retirava calor, a água voltou a formar gelo. Durante o processo, não foram adicionadas outras substâncias. A fusão e a solidificação da água envolvem alterações na organização e na movimentação de suas moléculas. Com base no texto, classifique a transformação H2O(s) ? H2O(l) como reversível ou irreversível e explique, considerando as interações entre as moléculas e a troca de energia, por que o processo pode ser revertido.
- A) A transformação é irreversível, pois a energia recebida na fusão fica armazenada na água e não pode ser retirada para reorganizar suas moléculas.
- B) A transformação é irreversível, pois o aquecimento rompe as ligações covalentes O–H das moléculas, separando hidrogênio e oxigênio durante a fusão.
- C) A transformação é reversível. Na fusão, o calor recebido aumenta a movimentação das moléculas e altera sua organização no sólido, enfraquecendo a estrutura mantida pelas interações intermoleculares. Como as moléculas continuam sendo H₂O, a retirada de calor permite reorganizá-las novamente no estado sólido, provocando a solidificação.
- D) Não é possível classificar a transformação, pois o texto informa apenas a temperatura da amostra e não apresenta a quantidade de calor envolvida no processo.
- E) A transformação é irreversível, pois a passagem do sólido para o líquido produz uma nova substância, com propriedades e composição diferentes das do gelo.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique a natureza da transformação. A fusão do gelo (H2O sólido para H2O líquida) é uma mudança de estado físico, na qual as moléculas permanecem as mesmas, apenas mudando seu arranjo e grau de agitação.
- Analise o que acontece com as moléculas. No gelo, as moléculas de água estão organizadas em uma estrutura regular mantida por ligações de hidrogênio (interações intermoleculares). Ao receber calor, a agitação térmica aumenta e essa estrutura se desfaz parcialmente, formando o líquido.
- Analise a troca de energia. Na solidificação, a água cede calor para o ambiente, a agitação diminui e as moléculas voltam a se organizar na estrutura do sólido. Como o processo pode ocorrer nos dois sentidos, sem criar substância nova, ele é reversível.
- Compare as alternativas. A alternativa C descreve corretamente esse raciocínio: calor, movimentação, reorganização e manutenção das moléculas H2O.
- Por que as outras estão erradas. A alternativa A está errada porque a energia da fusão é absorvida como calor latente e liberada na solidificação, não fica armazenada de modo irreversível. A alternativa B está errada porque a fusão não rompe ligações covalentes O–H; ela altera apenas as interações entre moléculas. A alternativa D está errada porque a classificação é possível com os dados do texto, que descreve a ida e a volta entre os estados. A alternativa E está errada porque a mudança de estado não forma nova substância, já que a água líquida tem a mesma composição do gelo.
💡 Dica: Considere as mudanças de estado físico e suas características.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a energia absorvida na fusão fica presa na água, impedindo que o processo seja revertido. Não percebe que essa energia é liberada na solidificação.
Por que engana: Confundir reações químicas com mudanças de estado físico, classificando incorretamente como irreversível.
O aluno confunde mudança de estado físico com decomposição química, achando que o aquecimento quebra as ligações covalentes O–H da molécula de água.
A passagem do gelo para a água líquida é uma mudança de estado físico, não uma reação química. As ligações covalentes O–H das moléculas não são rompidas; ocorre mudança na organização e na intensidade das interações entre as moléculas. O processo direto absorve energia, enquanto o processo inverso libera energia, permitindo a reversão nas condições adequadas.
O aluno acredita que, sem a quantidade de calor informada, não há como classificar o processo. Ignora que a reversibilidade depende da natureza da mudança, não de valores numéricos específicos.
O aluno acha que toda mudança de estado gera uma nova substância, como ocorre em reações químicas. Não distingue fenômeno físico de transformação química.
Raio-X da questão
mudança de estado físico
avaliacao
mudança de estado físico · ligações químicas
Revisar as propriedades das mudanças de estado da água.
Confundir reações químicas com mudanças de estado físico, classificando incorretamente como irreversível.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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