Questão 110 — ENEM 2025 PPLCaderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → equilíbrio iônico da água, escala de pH e concentração de íons H⁺
• ⚡ Nível: Fácil — basta converter pH em concentração e comparar duas potências de 10.
• 🎯 Tema/Habilidade: Escala logarítmica de pH aplicada à qualidade da água (interpretar grandezas físico-químicas em contexto ambiental).
• 🏆 Gabarito: C — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Para corrigir a água de pH 4 até [H⁺] = 10⁻⁶ mol L⁻¹, a concentração de H⁺ deve ser alterada por qual fator?"
• Palavras-chave decisivas: pH igual a 4, concentração de íons H⁺ atinja 10⁻⁶ mol L⁻¹, corrigido/apropriada para consumo.
• Armadilha típica: confundir a diferença de pH (que é 2 unidades) com o fator de variação da concentração (que é 10² = 100), respondendo "duas vezes".
• O que a resposta precisa demonstrar: que uma variação de 2 unidades de pH corresponde a uma variação de 100 vezes na [H⁺], e no sentido de redução (água menos ácida).

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Definição de pH: pH = −log[H⁺]. Logo, [H⁺] = 10⁻ᵖᴴ. Cada unidade de pH representa uma potência de 10 na concentração.
• Escala logarítmica: por ser log de base 10, subir 1 unidade de pH significa dividir [H⁺] por 10; subir 2 unidades significa dividir por 10² = 100.
• Acidez × pH: quanto menor o pH, maior a [H⁺] e mais ácida a solução. Aumentar o pH (de 4 para 6) torna a água menos ácida, portanto reduz a concentração de H⁺.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "a água estava com o valor do pH igual a 4" → estado inicial: [H⁺] = 10⁻⁴ mol L⁻¹.
• Evidência 2: "a concentração de íons H⁺ atinja 10⁻⁶ mol L⁻¹" → estado final desejado: [H⁺] = 10⁻⁶ mol L⁻¹ (equivale a pH 6).
• Síntese: o problema compara duas concentrações, 10⁻⁴ e 10⁻⁶. Basta calcular a razão entre elas e identificar se é aumento ou redução.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Converter o pH inicial em concentração

Da definição pH = −log[H⁺]:

pH = 4 → [H⁺]ᵢ = 10⁻⁴ mol L⁻¹.

Subpasso 4.2 — Identificar a concentração final

O enunciado já fornece o alvo:

[H⁺]f = 10⁻⁶ mol L⁻¹ (que corresponde a pH 6).

Subpasso 4.3 — Calcular o fator de variação

Comparando inicial e final:

fator = [H⁺]ᵢ ÷ [H⁺]f = 10⁻⁴ ÷ 10⁻⁶ = 10^(−4−(−6)) = 10² = 100.

Como a concentração passa de 10⁻⁴ para 10⁻⁶, o valor diminui (10⁻⁶ é menor que 10⁻⁴). Portanto, a [H⁺] deve ser reduzida 100 vezes.

Subpasso 4.4 — Verificação

Confirmando pelo sentido físico: pH subiu de 4 para 6 (água ficou menos ácida) ⇒ menos H⁺ em solução ⇒ redução, e não aumento. A magnitude de 2 unidades de pH ⇒ 10² = 100. Ambos os critérios apontam "reduzida cem vezes", coerente com a alternativa C.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) reduzida duas vezes.

❌ Incorreta: confunde a diferença numérica de pH (6 − 4 = 2 unidades) com o fator de concentração. Na escala logarítmica, 2 unidades valem 10² = 100, não 2.

B) reduzida vinte vezes.

❌ Incorreta: o valor 20 não corresponde a nenhuma potência de 10 (não é 10¹ nem 10²). Provavelmente vem de multiplicar 2 unidades × 10, raciocínio inválido para logaritmos.

C) reduzida cem vezes.

✅ Correta: 10⁻⁴ ÷ 10⁻⁶ = 10² = 100, e o sentido é de redução, pois o pH aumenta (água fica menos ácida).

D) aumentada duas vezes.

❌ Incorreta: erra o fator (deveria ser 100) e o sentido — aumentar [H⁺] deixaria a água mais ácida (pH menor), oposto da correção pretendida.

E) aumentada duzentas vezes.

❌ Incorreta: além de inverter o sentido (aumento em vez de redução), 200 não é potência de 10; mistura o "2" do ΔpH com uma multiplicação arbitrária por 100.

🏆 Gabarito: C — a diferença de 2 unidades de pH (de 4 para 6) equivale a dividir a concentração de H⁺ por 10² = 100, ou seja, reduzi-la cem vezes.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: só C combina o fator correto (10² = 100) com o sentido correto (redução), já que a água ácida (pH 4) precisa ficar menos ácida (pH 6).
• Padrão de cobrança: o ENEM adora testar se o estudante entende que pH é uma escala logarítmica — quase sempre há uma alternativa "isca" que troca ΔpH pelo fator de concentração.
• Generalização: para toda variação ΔpH, o fator na [H⁺] é 10^(ΔpH). Se o pH aumenta, [H⁺] diminui; se o pH diminui, [H⁺] aumenta.
• Dica de eliminação rápida: o pH sobe → a acidez cai → é obrigatoriamente uma redução; isso já elimina D e E. Entre as reduções, só uma potência de 10 (100) é válida, cortando A e B.
• Conexões: pOH e escala de basicidade, produto iônico da água (Kw = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴), e tratamento/correção de pH de águas e efluentes.