Questão 120 do ENEM 2017

Como resolver a questão 120 passo a passo?

O conceito que resolve

Osmose reversa é um processo de filtração que utiliza uma membrana semipermeável para remover íons e moléculas de água salgada. A aplicação de uma pressão externa (mecânica) maior que a pressão osmótica do soluto força a água a passar pela membrana, deixando os sais para trás.

Como chegar na resposta

1. Identificar a direção do fluxo desejado: da água salgada (alta concentração de soluto) para a água potável (baixa concentração de soluto).
2. Analisar as forças em jogo: a pressão osmótica (π) tenta puxar a água de volta para o lado salgado, enquanto a pressão mecânica (P) empurra a água para o lado potável.
3. Concluir que para o fluxo ocorrer na direção desejada, a pressão mecânica deve ser maior que a pressão osmótica, e ambas devem atuar em sentidos opostos (uma empurrando, outra puxando).
4. Verificar qual alternativa descreve essa relação de forças e intensidades.

Por que cada alternativa

• AMesmo sentido e mesma intensidade: Errado. Se as pressões tivessem o mesmo sentido e intensidade, não haveria movimento líquido, pois as forças se cancelariam. A pressão mecânica precisa ser maior e oposta à osmótica para criar um gradiente de pressão que force a água a passar pela membrana.
• BSentidos opostos e mesma intensidade: Errado. Embora os sentidos sejam opostos, a intensidade da pressão mecânica precisa ser maior que a osmótica para superar a resistência do soluto e permitir o fluxo de água. Se fossem iguais, o sistema estaria em equilíbrio e não haveria dessalinização.
• CSentidos opostos e maior intensidade da pressão osmótica: Errado. Se a pressão osmótica fosse maior, a água seria puxada de volta para o lado salgado, impedindo a formação de água potável. A pressão mecânica precisa ser a força dominante para empurrar a água para o lado limpo.
• DMesmo sentido e maior intensidade da pressão osmótica: Errado. Pressões no mesmo sentido não criam um gradiente de fluxo através da membrana. Além disso, uma maior pressão osmótica não ajuda a produzir água potável; ela atrapalha o processo, pois tenta puxar a água de volta.
• ESentidos opostos e maior intensidade da pressão mecânica: Correto. Esta é a condição necessária para a osmose reversa. A pressão mecânica, atuando no sentido contrário à pressão osmótica, deve ser suficientemente forte para vencer a atração do soluto e forçar a água pura a atravessar a membrana.

Onde essa questão derruba a maioria

A principal pegadinha é confundir a direção das forças ou suas intensidades relativas. Muitos alunos podem pensar que as pressões devem ser iguais (B) ou que a osmótica deve ser maior (C/D) para facilitar o fluxo, quando na verdade é o contrário: a mecânica deve ser maior e oposta para superar a osmose.

O que estudar se você errou

É crucial revisar o conceito de gradiente de pressão em membranas semipermeáveis. Lembre-se que em osmose reversa, você está lutando contra a natureza do soluto, que tenta manter a água consigo. Portanto, a força aplicada (mecânica) deve ser maior que a força de retenção (osmótica) para que o processo funcione.