A confusão dos porquês em português não é tão complicada assim, mas também não tem lógica perfeita.
Tem quatro formas e todo mundo erra porque acha que o critério é semântico, quando na verdade a maior parte das vezes o critério é sintático. Vou explicar na ordem inversa do que você espera: primeiro mostro o padrão que funciona, depois defino cada um, porque a definição isolada nunca funciona. A troca básica é esta. Se você pode substituir por "por qual motivo" ou "por qual razão", usa-se por que (separado, sem acento). Se pode substituir por "razão", "motivo" ou "o qual", ai vai a coisa mudar. O porque (junto, sem acento) entra quando você responde a uma pergunta ou quando funciona como conjunção causal, equivalente a "pois". O porquê (junto e com acento) é substantivo masculino: "o porquê daquilo". E o por quê (separado e com acento) aparece isolado, geralmente no final de frase ou antes de pausa forte, quando equivale a "por qual motivo" mas já está em posição de destaque.
como usar os porquês de forma prática
O truque que eu uso é o teste da substituição. Você lê a frase e tenta encaixar "por qual motivo" no lugar do porquê. Se encaixa e a frase continua funcionando, é separado. Depois testa "razão" ou "motivo". Se encaixa como substantivo, é o porquê com acento e junto. Aqui vão exemplos secos. Por que você não foi? (substitui por "por qual motivo"). Porque eu estava doente. (resposta, equivalência com "pois"). Isso é o porquê da minha ausência. (substantivo). Eu quero saber o porquê de tudo. (mesmo caso). Você foi embora por quê? (isolado, no final, com carga interrogativa).
O problema real que eu vejo na prática é quando o porquê vem após uma vírgula ou após expressões como "é que", "é por isso que". Aí muita gente trava. Eu tinha um cliente que revisava contratos e deixava errando porque em lugares onde o correto era por quê, simplesmente porque a frase tinha uma pausa no meio. O texto dizia algo como "Ele saiu, por quê? Ninguém sabe." Ele escrevia "Ele saiu, porque ninguém sabe" e achava que estava certo por quê era resposta. A solução que eu implementei foi simples: tratei a parte após a vírgula como uma nova interrogação encoberta. Se tem ponto de interrogação logo em seguida, é por quê. Se não tem e a palavra funciona como nexo causal, aí sim é porque. A diferença é minúscula mas decide quase toda dúvida em textos formais.
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Duas nuances que ninguém ensina
A primeira é que por que também se usa quando equivale a "pela qual" em sentido figurado, principalmente em contextos mais antigos ou literários. Não é erro usar separado ali, mas muitos gramáticos concordam que o relativo pode aparecer também como "pelo qual". O importante é saber que o uso separado não se restringe só a perguntas diretas. A segunda é mais prática: em perguntas indiretas, o por que separado continua valendo. "Não sei por que ele atrasou." muita gente escreve "porquê" ali por influencia da fala, mas o correto é separado. A regra é a mesma: tente encaixar "por qual motivo". Se encaixa, separa.
Existe ainda o caso do porquês no plural. Sim, o substantivo tem plural regular: "os porquês da questão". Eu vi muita gente duvidar e escrever "os porque" como se fosse indeclinável, o que está errado. O substantivo varia, ponto.
O que esse sistema não resolve
O teste de substituição funciona em cerca de 90 por cento dos casos do dia a dia. Nos outros 10, você vai tropeçar em construções ambíguas ou em registros muito formais onde a pontuação dita a leitura. O pior cenário é quando a frase pode ser lida como causal ou como interrogativa encoberta, como em "Falou porque não sabia" versus "Falou, por quê?". A diferença de pontuação muda tudo, mas quem ditava o texto não tinha como marcar isso só pela fala. Se você revisa textos profissionalmente, o recomendado é ter um manual de consulta rápido e não depender só da intuição. A intuição é treinada, não inata. Eu gasto menos de dois minutos checando qualquer dúvida assim que ela aparece, consultando a norma e cruzando com o contexto. O processo todo leva menos tempo do que tentar decorar regras soltas.
O erro mais comum que eu encontro hoje em revisões é o porque usado no lugar de por quê em finais de pergunta, e o porquê usado como conjunção. Ambos acontecem porque o falante não separa mentalmente a função sintática da função semântica. A solução não é mais regras, é praticar o teste de substituição até vir automático.