Questão 58 — ENEM 2016 Reaplicação

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Concentração de soluções (porcentagem em massa e densidade)
• ⚡ Nível: Fácil — exige apenas converter volume em massa via densidade e aplicar a definição de concentração percentual em massa.
• 🎯 Tema/Habilidade: Cálculo de concentração comum/percentual em soluções aquosas, aplicando grandezas do cotidiano (competência de resolver situações-problema envolvendo conhecimentos químicos)
• 🏆 Gabarito: C — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Quantos gramas de NaCl existem dissolvidos em 500 mL de uma solução que é 0,90% NaCl em massa e tem densidade 1,00 g/mL?"
• Palavras-chave decisivas: 0,90% em massa, densidade 1,00 g/mL, 500 mL
• Armadilha típica: tratar os 0,90% como se fossem 0,90% em relação ao volume da solução (g/mL) e aplicar a porcentagem direto sobre os 500 mL, sem passar pela massa da solução — isso funciona por coincidência numérica quando a densidade é exatamente 1,00 g/mL, mas o candidato que não entende o porquê erra em variações da questão com densidade diferente de 1.
• O que a resposta precisa demonstrar: capacidade de converter volume em massa de solução usando a densidade e, só então, aplicar a porcentagem em massa para extrair a massa do soluto (NaCl).

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Densidade: razão entre massa e volume de uma substância ou mistura (d = m/V). Permite converter um volume medido (mais fácil de medir em laboratório, com proveta ou seringa) na massa correspondente da solução.
• Concentração em porcentagem massa/massa (% m/m): indica quantos gramas de soluto existem em cada 100 g de solução. Não deve ser confundida com % m/V (gramas de soluto por 100 mL de solução), que é outra forma comum de expressar concentração em rótulos de produtos farmacêuticos.
• Solução: mistura homogênea formada por soluto (NaCl, em menor quantidade) e solvente (água, em maior quantidade). A massa da solução é sempre a soma da massa do soluto com a massa do solvente.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "Sua concentração é 0,90% em massa" → revela que a relação percentual é entre massa de NaCl e massa TOTAL da solução, não entre massa de NaCl e volume.
• Evidência 2: "densidade igual a 1,00 g/mL" → fornece a ponte necessária para transformar o volume pedido (500 mL) em massa de solução, já que a porcentagem em massa exige massa, e o enunciado só dá volume.
• Evidência 3: "preparar 500 mL desse soro" → define o volume final da solução que deve ser produzido — é a partir dele que toda a conta parte.
• Síntese: o caminho lógico é: volume da solução (500 mL) → massa da solução (via densidade) → massa de NaCl (via porcentagem em massa). Pular a etapa da densidade é o erro conceitual mais comum, mesmo que aqui o valor numérico não mude por causa da densidade ser 1,00.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Converter o volume da solução em massa usando a densidade

A densidade relaciona massa e volume pela fórmula:

d = m/V

Isolando a massa da solução (m_solução):

m_solução = d × V

Substituindo os valores fornecidos (d = 1,00 g/mL e V = 500 mL):

m_solução = 1,00 g/mL × 500 mL = 500 g

Ou seja, os 500 mL de soro fisiológico correspondem a 500 g de solução (massa de água + massa de NaCl).

Subpasso 4.2 — Aplicar a concentração percentual em massa

A concentração de 0,90% em massa significa que, em cada 100 g de solução, há 0,90 g de NaCl. Matematicamente:

% m/m = (m_NaCl / m_solução) × 100

Isolando a massa de NaCl:

m_NaCl = (% m/m × m_solução) / 100

Substituindo os valores:

m_NaCl = (0,90 × 500) / 100

m_NaCl = 450 / 100

m_NaCl = 4,50 g

Subpasso 4.3 — Verificação

Conferindo o resultado: se 4,50 g de NaCl estão dissolvidos em 500 g de solução, a porcentagem em massa é (4,50/500) × 100 = 0,90%, exatamente como informado no enunciado. O valor 4,50 g bate diretamente com a alternativa C, confirmando que a sequência volume → massa da solução → massa do soluto foi aplicada corretamente.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) 0,45

❌ Incorreta: esse valor surge de um erro de casas decimais — o candidato calcula 0,90% de 50 g (dividindo por 10 a massa da solução, ou usando 500 mL como se fossem 50 g) em vez de 500 g. É um erro típico de manuseio da vírgula percentual, não de compreensão do fenômeno.

B) 0,90

❌ Incorreta: corresponde a simplesmente repetir o valor da porcentagem (0,90) como se fosse a resposta direta em gramas, ignorando completamente que a porcentagem precisa ser aplicada sobre a massa total de 500 g de solução. É a armadilha de "copiar o número do enunciado" sem fazer o cálculo.

C) 4,50

✅ Correta: é exatamente o resultado obtido ao converter 500 mL em 500 g de solução (via densidade 1,00 g/mL) e aplicar 0,90% sobre essa massa, obtendo 4,50 g de NaCl — como demonstrado no Passo 4.

D) 9,00

❌ Incorreta: esse valor equivale ao dobro da resposta correta (2 × 4,50 = 9,00). É o erro de quem calcula corretamente a massa de NaCl para 1000 mL (1 litro) de soro, em vez de para os 500 mL pedidos no enunciado — um deslize de atenção ao volume solicitado.

E) 45,00

❌ Incorreta: esse valor surge de um erro de ordem de grandeza — o candidato calcula 0,90% de 5000 g (multiplicando por 10 a massa da solução) ou, de forma equivalente, esquece de dividir por 100 ao aplicar a porcentagem, tratando o "0,90%" como "0,90" multiplicado diretamente por 500 sem o fator de conversão percentual correto.

🏆 Gabarito: C — 500 mL de solução equivalem a 500 g (densidade 1,00 g/mL), e 0,90% dessa massa resulta em exatamente 4,50 g de NaCl, valor que bate com a definição de concentração em massa fornecida no enunciado.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: a alternativa C é a única que resulta da aplicação correta e completa das duas etapas exigidas pela questão — conversão de volume em massa via densidade, seguida da aplicação da porcentagem em massa sobre essa massa total.
• Padrão de cobrança: o ENEM recorrentemente contextualiza cálculos de concentração de soluções em situações do cotidiano (soro fisiológico, água sanitária, bebidas, produtos de limpeza), sempre testando se o candidato distingue % m/m de % m/V e se sabe usar a densidade como elo entre volume e massa.
• Generalização: sempre que o enunciado fornecer densidade junto com volume e pedir massa de soluto a partir de uma porcentagem em massa, siga a sequência fixa: (1) volume → massa da solução (m = d×V); (2) massa da solução × porcentagem ÷ 100 → massa do soluto.
• Dica de eliminação rápida: calcule mentalmente a ordem de grandeza — 500 g de solução com menos de 1% de soluto não pode gerar um resultado maior que 5 g; isso já elimina D (9,00) e E (45,00) de imediato. Em seguida, descarte B (0,90) por ser apenas a repetição literal da porcentagem, sem cálculo algum, e A (0,45) por representar metade do valor esperado, sinal de erro de casa decimal.
• Conexões: o mesmo raciocínio aparece em questões sobre concentração comum (g/L), molaridade (mol/L) e diluição de soluções, todas partindo da mesma lógica de relacionar massa, volume e densidade antes de aplicar a fórmula de concentração específica.