Questão 91 do ENEM 2021

Question

No cultivo por hidroponia, são utilizadas soluções nutritivas contendo macronutrientes e micronutrientes essenciais. Além dos nutrientes, o pH é um parâmetro de extrema importância, uma vez que ele afeta a preparação da solução nutritiva e a absorção dos nutrientes pelas plantas. Para o cultivo de alface, valores de pH entre 5,5 e 6,5 são ideais para o seu desenvolvimento. As correções de pH são feitas pela adição de compostos ácidos ou básicos, mas não devem introduzir elementos nocivos às plantas. Na tabela, são apresentados alguns dados da composição da solução nutritiva de referência para esse cultivo. Também é apresentada a composição de uma solução preparada por um produtor de cultivo hidropônico.

Espécies químicas		Concentração, mmol/L
Espécies químicas		Composição de referência (5{,}5 < \mathrm{pH} < 6{,}5)	Solução nutritiva preparada (\mathrm{pH} = 4{,}3)
Macronutrientes	N (\ce{NH4+})	1,0	0,8
	P (\ce{H2PO4-})	1,0	1,0
	\ce{K+}	6,0	3,5
	\ce{Ca^{2+}}	4,0	3,0
	\ce{SO4^{2-}}	2,0	1,0
Micronutrientes	\ce{Fe^{2+}}	90 \times 10^{-3}	70 \times 10^{-3}
Micronutrientes	\ce{Cl-}	-	4{,}5 \times 10^{-3}

LENZI, E.; FAVERO, L. O. B.; LUCHESE, E. B. Introdução à química da água: ciência, vida e sobrevivência. Rio de Janeiro: LTC, 2012 (adaptado).

Para correção do pH da solução nutritiva preparada, esse produtor pode empregar uma solução de

A
ácido fosfórico, \ce{H3PO4}.
B
sulfato de cálcio, \ce{CaSO4}.
C
óxido de alumínio, \ce{Al2O3}.
D
cloreto de ferro(II), \ce{FeCl2}.
E
hidróxido de potássio, \ce{KOH}.

Answer 1

Questão 91 do ENEM 2021

2º dia · Ciências da Natureza

No cultivo por hidroponia, são utilizadas soluções nutritivas contendo macronutrientes e micronutrientes essenciais. Além dos nutrientes, o pH é um parâmetro de extrema importância, uma vez que ele afeta a preparação da solução nutritiva e a absorção dos nutrientes pelas plantas. Para o cultivo de alface, valores de pH entre 5,5 e 6,5 são ideais para o seu desenvolvimento. As correções de pH são feitas pela adição de compostos ácidos ou básicos, mas não devem introduzir elementos nocivos às plantas. Na tabela, são apresentados alguns dados da composição da solução nutritiva de referência para esse cultivo. Também é apresentada a composição de uma solução preparada por um produtor de cultivo hidropônico.

Espécies químicas		Concentração, mmol/L
Espécies químicas		Composição de referência (5{,}5 < \mathrm{pH} < 6{,}5)	Solução nutritiva preparada (\mathrm{pH} = 4{,}3)
Macronutrientes	N (\ce{NH4+})	1,0	0,8
	P (\ce{H2PO4-})	1,0	1,0
	\ce{K+}	6,0	3,5
	\ce{Ca^{2+}}	4,0	3,0
	\ce{SO4^{2-}}	2,0	1,0
Micronutrientes	\ce{Fe^{2+}}	90 \times 10^{-3}	70 \times 10^{-3}
Micronutrientes	\ce{Cl-}	-	4{,}5 \times 10^{-3}

LENZI, E.; FAVERO, L. O. B.; LUCHESE, E. B. Introdução à química da água: ciência, vida e sobrevivência. Rio de Janeiro: LTC, 2012 (adaptado).

Para correção do pH da solução nutritiva preparada, esse produtor pode empregar uma solução de

A
ácido fosfórico, \ce{H3PO4}.
B
sulfato de cálcio, \ce{CaSO4}.
C
óxido de alumínio, \ce{Al2O3}.
D
cloreto de ferro(II), \ce{FeCl2}.
E
hidróxido de potássio, \ce{KOH}.

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Resolução comentada

A solução preparada tem pH = 4,3, abaixo da faixa ideal (5,5 a 6,5). Ela está ácida demais, então é preciso elevar o pH, ou seja, adicionar uma base. Essa base não pode introduzir elementos nocivos às plantas.

Analisando cada composto:

\ce{H3PO4} é ácido: abaixaria ainda mais o pH.
\ce{CaSO4} é um sal de ácido forte e base forte, praticamente neutro: não corrige o pH.
\ce{Al2O3} é um óxido anfótero, pouco solúvel em água, e o alumínio é tóxico para as plantas: não serve.
\ce{FeCl2} é sal de base fraca e ácido forte, e a hidrólise de \ce{Fe^{2+}} deixa a solução levemente ácida: não eleva o pH.
\ce{KOH} é base forte, que se dissocia em \ce{K+} e \ce{OH-}. O \ce{OH-} consome \ce{H+} e eleva o pH. O \ce{K+} é um macronutriente, e a tabela mostra que está abaixo do necessário (3,5 contra 6,0 mmol/L), então ele ainda ajuda a completar a composição de referência.

Portanto, o \ce{KOH} eleva o pH sem introduzir elemento nocivo.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

AO ácido fosfórico é ácido e diminuiria ainda mais o pH, que já está abaixo da faixa ideal.
BO sulfato de cálcio é um sal de caráter neutro e não altera o pH de forma significativa.
CO óxido de alumínio é pouco solúvel e introduz alumínio, tóxico para as plantas.
DO cloreto de ferro(II) forma solução levemente ácida, sem elevar o pH.

Assuntos: pH e acidez, caráter ácido-base de sais e óxidos.

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