Questão 96 — ENEM 2021 PPLCaderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → química dos alimentos; equilíbrio ácido-base; estrutura de complexos metálicos (clorofila)
• ⚡ Nível: Médio — exige interpretar um experimento com três meios diferentes e aplicar o conceito de troca do íon Mg²⁺ por H⁺ em meio ácido
• 🎯 Tema/Habilidade: Reações químicas no cozimento de alimentos; efeito do pH sobre pigmentos naturais
• 🏆 Gabarito: C — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Após aquecer couve em três meios diferentes por 20 minutos, qual será a cor final da couve em cada um dos três béqueres?"
• Palavras-chave decisivas: feofitinização, meio ácido, clorofila (verde) → feofitina (amarela)
• Armadilha típica: achar que o simples aquecimento já basta para amarelar a couve em todos os béqueres, esquecendo que a reação depende do pH do meio, e não apenas da temperatura.
• O que a resposta precisa demonstrar: capacidade de identificar qual béquer possui meio ácido e reconhecer que apenas esse sofre feofitinização, mantendo os demais verdes.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Clorofila: pigmento verde presente nas folhas, formado por um anel porfirínico com um íon Mg²⁺ coordenado no centro da molécula.
• Feofitinização: reação em que o Mg²⁺ central da clorofila é substituído por dois íons H⁺, originando a feofitina, pigmento de coloração amarelo-parda.
• Papel do meio ácido: a substituição do magnésio só ocorre quando há excesso de H⁺ disponível no meio; em condições neutras ou básicas, a concentração de H⁺ é baixa demais para deslocar o metal do anel, e a clorofila permanece estável (verde).
• Reagentes do experimento: água (meio praticamente neutro, pH ≈ 7), suco de limão (rico em ácido cítrico, pH ≈ 2-3) e bicarbonato de sódio dissolvido em água (base fraca, pH ≈ 8-9, pois o íon HCO₃⁻ hidrolisa a água e libera OH⁻).

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "quando o meio está ácido... a molécula de clorofila (cor verde) se transforma em feofitina (cor amarela)" → a mudança de cor está condicionada exclusivamente à acidez do meio, não ao aquecimento isolado.
• Evidência 2: "os reagentes indicados no quadro foram aquecidos por 20 minutos" → o experimento submeteu a couve a três meios distintos — água, suco de limão e bicarbonato de sódio — sob a mesma condição de aquecimento, isolando o pH como a variável determinante do resultado.
• Síntese: como o tempo e a temperatura de aquecimento são idênticos nos três béqueres, a única variável capaz de gerar diferença de cor é o pH de cada meio; logo, apenas o béquer com suco de limão (ácido) deve amarelar.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar o pH de cada béquer

Béquer 1: couve + água → meio neutro (pH ≈ 7), sem fonte relevante de H⁺ além da autoionização da própria água. Béquer 2: couve + suco de limão → meio ácido (pH ≈ 2-3), rico em ácido cítrico, que libera grande quantidade de H⁺ em solução. Béquer 3: couve + bicarbonato de sódio (NaHCO₃) dissolvido em água → meio básico (pH ≈ 8-9), já que o bicarbonato é uma base de Brønsted-Lowry fraca que consome H⁺ e libera OH⁻ ao reagir com a água.

Subpasso 4.2 — Aplicar o critério da feofitinização

A reação clorofila (Mg²⁺) + 2 H⁺ → feofitina (2H⁺) + Mg²⁺(liberado) só se desloca de forma significativa quando há excesso de H⁺ no meio, ou seja, exclusivamente em condição ácida. No béquer 1 (neutro), a concentração de H⁺ é baixa demais para provocar a troca em escala perceptível. No béquer 3 (básico), a situação é ainda mais desfavorável, pois o meio consome os poucos H⁺ disponíveis, protegendo a estrutura original da clorofila. Apenas o béquer 2 reúne a condição necessária — excesso de H⁺ — para que a substituição do magnésio ocorra de forma efetiva nos 20 minutos de aquecimento.

Subpasso 4.3 — Verificação

Traduzindo o raciocínio em cores observáveis: béquer 1 → verde (clorofila intacta, meio neutro); béquer 2 → amarela (feofitina formada, meio ácido); béquer 3 → verde (clorofila preservada, meio básico). A sequência final é, portanto, verde, amarela e verde — que corresponde exatamente à alternativa C, confirmando a coerência entre o conceito químico e o gabarito.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) verde, verde e verde.

❌ Incorreta: desconsidera que o béquer 2 contém suco de limão, um meio ácido que fornece H⁺ em quantidade suficiente para substituir o Mg²⁺ da clorofila; portanto, esse béquer não pode permanecer verde.

B) amarela, verde e verde.

❌ Incorreta: inverte a localização da acidez no experimento — atribui o meio ácido ao béquer 1 (que contém apenas água, meio neutro), quando na realidade o suco de limão, responsável pela acidez, está no béquer 2.

C) verde, amarela e verde.

✅ Correta: reflete com precisão o pH de cada meio experimental — béquer 1 neutro (verde, sem reação), béquer 2 ácido (amarela, feofitina formada pela troca de Mg²⁺ por H⁺) e béquer 3 básico (verde, clorofila preservada).

D) amarela, amarela e verde.

❌ Incorreta: supõe que dois béqueres (1 e 2) estariam em meio ácido, mas o béquer 1 contém apenas água, que não fornece H⁺ em concentração suficiente para deflagrar a feofitinização.

E) verde, amarela e amarela.

❌ Incorreta: trata o bicarbonato de sódio do béquer 3 como se fosse uma substância ácida, quando na verdade ele é uma base fraca que gera meio básico, condição que preserva a estrutura e a cor verde da clorofila.

🏆 Gabarito: C — apenas o béquer 2, com suco de limão, apresenta meio ácido capaz de substituir o Mg²⁺ da clorofila por H⁺ e formar a feofitina amarela; os béqueres 1 (água) e 3 (bicarbonato de sódio) mantêm a couve verde por não oferecerem excesso de H⁺.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: existe apenas uma condição química capaz de provocar a feofitinização — o excesso de H⁺ —, e ela está presente unicamente no béquer com suco de limão; por isso, verde, amarela, verde (alternativa C) é a única sequência compatível com a química descrita no enunciado.
• Padrão de cobrança: o ENEM costuma trazer fenômenos químicos do cotidiano da cozinha — escurecimento de frutas cortadas, caramelização, reação de Maillard, feofitinização — para verificar se o estudante entende o mecanismo por trás da mudança visual, e não apenas memoriza "a cor de A vira a cor de B".
• Generalização: sempre que uma questão associar mudança de cor de pigmento natural ao pH do meio, identifique primeiro qual reagente é ácido, básico e neutro — a variável determinante quase sempre é a concentração de H⁺ na solução.
• Dica de eliminação rápida: localize de imediato o único reagente ácido do experimento (aqui, o suco de limão); elimine qualquer alternativa que não posicione a mudança de cor exatamente nesse béquer — descarta A, B, D e E em segundos.
• Conexões: oxidação enzimática de frutas cortadas (maçã, banana), reação de Maillard no assamento de pães e carnes, uso de indicadores ácido-base naturais como o repolho roxo.