Questão 129 — ENEM 2019Caderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Titulação ácido-base e estequiometria de soluções
• ⚡ Nível: Médio — exige encadear quatro etapas (cálculo de mols do titulante, relação estequiométrica do ácido triprótico, conversão para g/100 g e comparação com a tabela) sem nenhuma delas ser complexa isoladamente
• 🎯 Tema/Habilidade: Estequiometria de titulação aplicada a controle de qualidade de alimentos — competência de interpretar dados experimentais e tabelas para tomar decisões quantitativas
• 🏆 Gabarito: C — revelado após a resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "A partir do volume de NaOH gasto na titulação, calcule a acidez real da amostra e descubra a quais frutas da tabela ela pode corresponder."
• Palavras-chave decisivas: ácido triprótico, valor mínimo, 24 mL de NaOH 0,01 mol L⁻¹
• Armadilha típica: esquecer que o ácido cítrico libera três hidrogênios ionizáveis e não dividir por 3 a quantidade de mols de NaOH — isso desloca todo o resultado final.
• O que a resposta precisa demonstrar: calcular a acidez real (g de ácido cítrico/100 g de polpa) e comparar com os mínimos da tabela, identificando todas as frutas compatíveis.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Titulação ácido-base: técnica que determina a concentração de um ácido (ou base) desconhecido medindo o volume de uma base (ou ácido) de concentração conhecida necessário para neutralizá-lo completamente.
• Ácido poliprótico: substância capaz de doar mais de um H⁺ por molécula. O ácido cítrico (H₃C₆H₅O₇) é triprótico, então 1 mol de ácido cítrico reage com 3 mols de NaOH.
• Concentração molar (mol L⁻¹): número de mols de soluto por litro de solução; permite calcular n = M × V no ponto de equivalência da titulação.
• Regra de três (proporção de massa): ferramenta para converter a acidez medida em uma amostra de massa qualquer (2,2 g) para a unidade padronizada da tabela (g de ácido cítrico por 100 g de polpa).

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "apresenta três hidrogênios ionizáveis (ácido triprótico) e massa molar 192 g mol⁻¹" → informa a relação estequiométrica (1:3 com NaOH) e o dado necessário para converter mols em massa.
• Evidência 2: "adicionou-se água destilada a 2,2 g da amostra [...] titulada com solução de hidróxido de sódio 0,01 mol L⁻¹, em que se consumiram 24 mL" → fornece exatamente os números para calcular quantos mols de ácido cítrico existiam nesses 2,2 g de polpa.
• Síntese: o caminho é (1) achar mols de NaOH gastos, (2) converter para mols de ácido cítrico usando a razão 1:3, (3) transformar em massa (g), (4) fazer a proporção para 100 g de polpa e (5) comparar esse número com os valores mínimos da tabela para saber quais frutas são compatíveis.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Mols de NaOH consumidos na titulação

No ponto de equivalência, os mols de titulante são dados por:

n(NaOH) = M × V = 0,01 mol L⁻¹ × 0,024 L = 2,4 × 10⁻⁴ mol

Subpasso 4.2 — Mols e massa de ácido cítrico na amostra

Como o ácido cítrico (H₃Cit) é triprótico, a reação de neutralização completa é:

H₃Cit + 3 NaOH → Na₃Cit + 3 H₂O

Logo, a proporção estequiométrica é 1 mol de ácido cítrico para cada 3 mols de NaOH:

n(ácido cítrico) = n(NaOH) ÷ 3 = 2,4 × 10⁻⁴ ÷ 3 = 8,0 × 10⁻⁵ mol

Convertendo para massa, usando a massa molar fornecida (192 g mol⁻¹):

m(ácido cítrico) = n × M = 8,0 × 10⁻⁵ mol × 192 g mol⁻¹ = 0,01536 g

Esses 0,01536 g de ácido cítrico estavam presentes nos 2,2 g de amostra pesados no início do experimento.

Subpasso 4.3 — Verificação: conversão para a unidade da tabela (g/100 g) e comparação

A tabela expressa a acidez em gramas de ácido cítrico por 100 g de polpa. Fazendo a regra de três:

0,01536 g ácido cítrico ––––– 2,2 g de amostra

x g ácido cítrico ––––– 100 g de amostra

x = (0,01536 × 100) ÷ 2,2 = 1,536 ÷ 2,2 ≈ 0,70 g/100 g

Agora comparamos 0,70 g/100 g com o valor mínimo exigido para cada fruta na tabela:

| Fruta | Mínimo exigido (g/100 g) | A amostra (0,70) atende? |

|---|---|---|

| Acerola | 0,8 | ❌ Não (0,70 < 0,8) |

| Caju | 0,3 | ✅ Sim (0,70 ≥ 0,3) |

| Cupuaçu | 1,5 | ❌ Não (0,70 < 1,5) |

| Graviola | 0,6 | ✅ Sim (0,70 ≥ 0,6) |

| Maracujá | 2,5 | ❌ Não (0,70 < 2,5) |

A amostra só atinge (ou supera) o patamar mínimo de acidez exigido para caju e graviola — para as demais frutas, o valor medido fica abaixo do mínimo estipulado pela norma, o que descarta essas polpas como origem compatível da amostra.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Apenas caju.

❌ Incorreta: restringe a resposta a uma única fruta, mas o valor calculado (0,70 g/100 g) também é compatível com a graviola (mínimo 0,6 g/100 g). A alternativa ignora que mais de uma polpa pode satisfazer o critério mínimo.

B) Apenas maracujá.

❌ Incorreta: o maracujá exige um mínimo de 2,5 g/100 g, mais de três vezes o valor encontrado na amostra (0,70 g/100 g). Confundir essa alternativa normalmente vem de erro de cálculo (por exemplo, esquecer de dividir por 3 na etapa estequiométrica, o que infla o resultado).

C) Caju ou graviola.

✅ Correta: a acidez calculada (≈0,70 g/100 g) é maior ou igual aos mínimos exigidos tanto para o caju (0,3 g/100 g) quanto para a graviola (0,6 g/100 g), tornando ambas as frutas compatíveis com o resultado experimental.

D) Acerola ou cupuaçu.

❌ Incorreta: a acerola exige no mínimo 0,8 g/100 g e o cupuaçu, 1,5 g/100 g — ambos os valores são superiores aos 0,70 g/100 g encontrados na amostra, o que exclui as duas frutas.

E) Cupuaçu ou graviola.

❌ Incorreta: embora a graviola seja de fato compatível, o cupuaçu não é — seu mínimo de 1,5 g/100 g é mais que o dobro do valor medido na amostra, tornando essa combinação parcialmente errada.

🏆 Gabarito: C — a acidez real da amostra (≈0,70 g de ácido cítrico/100 g de polpa) supera os mínimos exigidos apenas para caju (0,3) e graviola (0,6), sendo essas as únicas frutas da lista compatíveis com o resultado da titulação.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: só caju e graviola têm valor mínimo de acidez igual ou inferior ao resultado calculado (0,70 g/100 g); todas as demais frutas exigem mínimos superiores a esse valor, o que torna a letra C a única alternativa matematicamente consistente.
• Padrão de cobrança: o ENEM adora combinar titulação com estequiometria de ácidos polipróticos em contextos de controle de qualidade de alimentos, remédios ou produtos industriais — sempre exigindo que o candidato converta mols → massa → concentração relativa (aqui, g/100 g) antes de responder.
• Generalização: em qualquer titulação envolvendo um ácido (ou base) poliprótico, a relação estequiométrica com o titulante NUNCA é 1:1 — é sempre 1 mol de ácido para "n" mols de base, onde "n" é o número de hidrogênios ionizáveis. Esse fator é o que mais separa quem acerta de quem erra esse tipo de questão.
• Dica de eliminação rápida: calcule o valor final uma única vez e compare diretamente com a tabela — alternativas que citam frutas com mínimo muito acima do resultado (aqui, maracujá e cupuaçu) podem ser descartadas quase de cabeça, sem nem revisar as contas.
• Conexões: revise também questões de "pH e neutralização" e de "cálculo de concentração molar a partir de dados de rotulagem", temas que costumam aparecer juntos em provas de Química aplicada.