Questão 55 · Química: Soluções, concentrações e propriedades coligativas
A hidroponia pode ser definida como uma técnica de produção de vegetais sem necessariamente a presença de solo. Uma das formas de implementação é manter as plantas com suas raízes suspensas em meio líquido, de onde retiram os nutrientes essenciais. Suponha que um produtor de rúcula hidropônica precise ajustar a concentração do íon nitrato (NO₃ −) para 0,009 mol/L em um tanque de 5 000 litros e, para tanto, tem em mãos uma solução comercial nutritiva de nitrato de cálcio 90 g/L. As massas molares dos elementos N, O e Ca são iguais a 14 g/mol, 16 g/mol e 40 g/mol, respectivamente.
Qual o valor mais próximo do volume da solução nutritiva, em litros, que o produtor deve adicionar ao tanque?
- A) 26
- B) 41
- C) 45
- D) 51
- E) 82
Marque a alternativa correta:
Gabarito: B
Gabarito definitivo divulgado pela banca INEP (ENEM 2015).
Comentário
Gabarito: B.
O objetivo é atingir 0,009 mol/L de íon nitrato (NO₃⁻) em 5 000 L de solução.
Quantidade de NO₃⁻ necessária: 0,009 mol/L × 5 000 L = 45 mol de NO₃⁻.
Cada mol de nitrato de cálcio, Ca(NO₃)₂, libera 2 mol de NO₃⁻. Logo, são necessários 45 / 2 = 22,5 mol de Ca(NO₃)₂.
Massa molar de Ca(NO₃)₂ = 40 + 2 × (14 + 3 × 16) = 40 + 2 × 62 = 164 g/mol. Massa necessária: 22,5 mol × 164 g/mol = 3 690 g.
Volume da solução de 90 g/L: 3 690 g / 90 g/L ≈ 41 L. Alternativa B.
- (A) 26 L não resulta do cálculo correto; vem de erro na massa molar ou na quantidade de íons por fórmula.
- (C) 45 é o número de mol de NO₃⁻, e não um volume de solução; falta ainda converter em mol de sal, em massa e em volume.
- (D) 51 L não resulta de nenhuma sequência correta de passos.
- (E) 82 L aparece se o fator 2 for esquecido: 45 mol de sal × 164 g/mol / 90 g/L ≈ 82 L.
Dica Enem: em problemas de concentração de íons, lembre que cada fórmula libera uma quantidade de íons. Ca(NO₃)₂ tem dois íons nitrato, e o fator 2 não pode ser esquecido.
Fundamentos: Concentração molar e número de mols · Massa molar e estequiometria de sais · Cálculo de volume a partir de concentração mássica
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova INEP ENEM 2015 (Enem — 1º dia (Ciências Humanas e suas Tecnologias e Ciências da Natureza e suas Tecnologias)), questão 55, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.