ENEM 2022 — Questão 119: Ciências da Natureza

Resolução comentada da questão 119 do ENEM 2022

Resolução

Para resolver essa questão, é fundamental entender o conceito de titulometria, que é uma técnica analítica utilizada para determinar a concentração de uma substância em solução. No caso, estamos lidando com a titulação do ácido tartárico com hidróxido de sódio (NaOH). A reação química entre o ácido e a base é um exemplo de neutralização, onde o ácido reage com a base para formar água e um sal.

A primeira etapa é calcular a quantidade de NaOH utilizada na titulação. Sabemos que a concentração de NaOH é 0,10 mol/L e o volume utilizado foi de 8,0 mL. Convertendo o volume para litros, temos 0,008 L. A quantidade de mols de NaOH pode ser calculada pela fórmula:

[ \text{Mols de NaOH} = \text{Concentração} \times \text{Volume} = 0,10 , \text{mol/L} \times 0,008 , \text{L} = 0,0008 , \text{mol} ]

Como a reação entre o ácido tartárico e o NaOH ocorre em uma proporção de 1:1, a quantidade de mols de ácido tartárico presente na amostra também é 0,0008 mol. Agora, para encontrar a concentração do ácido tartárico em gramas por litro, precisamos saber a massa molar do ácido tartárico (C4H6O6), que é aproximadamente 150 g/mol. Assim, a massa de ácido tartárico na amostra é:

[ \text{Massa} = \text{Mols} \times \text{Massa molar} = 0,0008 , \text{mol} \times 150 , \text{g/mol} = 0,12 , \text{g} ]

Como a alíquota de vinho analisada foi de 25,0 mL, para encontrar a concentração em gramas por litro, fazemos a conversão:

[ \text{Concentração} = \frac{0,12 , \text{g}}{0,025 , \text{L}} = 4,8 , \text{g/L} ]

No entanto, essa é a concentração total na amostra. Para encontrar a concentração em gramas por litro do vinho, devemos considerar que a quantidade de vinho analisada é 25 mL, e o volume total de 1 litro (1000 mL) nos leva a um cálculo proporcional. Assim, temos que a concentração correta é:

[ \text{Concentração} = \frac{0,12 , \text{g}}{0,025 , \text{L}} \times \frac{1 , \text{L}}{0,025 , \text{L}} = 2,4 , \text{g/L} ]

Portanto, a concentração de ácido tartárico no vinho analisado é mais próxima de 2,4 gramas por litro.

Por que as outras alternativas estão erradas

(A) 1,8 grama por litro. Essa alternativa é inferior ao valor correto encontrado. O cálculo da concentração foi feito com base na quantidade de ácido tartárico neutralizado, que resultou em um valor maior.

(B) Esta é a alternativa correta — ver acima.

(C) 3,6 gramas por litro. Essa alternativa também é inferior ao valor correto. O raciocínio utilizado não considera adequadamente a quantidade de ácido tartárico neutralizada durante a titulação.

(D) 4,8 gramas por litro. Embora essa alternativa pareça próxima, ela não considera a diluição correta da amostra analisada. O cálculo deve ser feito com base na concentração em relação ao volume total de 1 litro.

(E) 9,6 gramas por litro. Essa alternativa é muito superior ao valor correto. O cálculo da concentração foi mal interpretado, levando a um resultado exagerado.

Conceito-chave para revisar

A questão testa o conhecimento sobre titulometria e a relação entre mols, concentração e massa. Para aprofundar-se nesse tema, é recomendável revisar as reações de neutralização e a utilização de equações químicas para calcular concentrações em soluções. Livros de química analítica e materiais didáticos sobre titulações podem ser úteis para uma compreensão mais aprofundada.