Questão 91, caderno azul do ENEM 2021 – DIA 2

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.

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

A) ácido fosfórico, H₃PO₄.

B) sulfato de cálcio, CaSO₄.

C) óxido de alumínio, AI₂O₃.

D) cloreto de ferro (II), FeCI₂.

E) hidróxido de potássio, KOH.

✍ “Resolução Em Texto”

Matérias Necessárias para a Solução da Questão
Química (Funções Inorgânicas: Ácidos e Bases / Escala de pH).
Química Agrícola (Nutrientes Vegetais).
Interpretação de Tabela.

Tema/Objetivo Geral:
Identificar uma substância química capaz de realizar uma dupla função: corrigir a acidez de uma solução (elevar o pH) e repor nutrientes que estão em falta (com base na tabela).

Nível da Questão
Médio.
Exige que o aluno cruze dois conhecimentos distintos: o comportamento químico das substâncias (quem é ácido, quem é base) e a leitura dos dados da tabela para identificar a carência nutricional.

Gabarito
Letra E.
A alternativa está correta pois o Hidróxido de Potássio (KOH) é uma base forte (o que serve para aumentar o pH, corrigindo a acidez) e contém Potássio (K⁺), que é o macronutriente com maior déficit na solução preparada em relação à referência.

1️⃣ PASSO 1 – O QUE A QUESTÃO QUER? (O MAPA DA MINA)

Decodificação do Objetivo:
A questão apresenta um agricultor hidropônico com um problema duplo:

A solução dele está muito ácida (pH 4,3), mas precisa estar quase neutra (entre 5,5 e 6,5).
A solução dele tem menos nutrientes do que deveria (olhando a tabela).
O desafio é escolher, entre as opções, um produto químico que resolva o problema da acidez (levante o pH) sem envenenar a planta e, de preferência, ajudando a completar os nutrientes que faltam.

Simplificação Radical (A Analogia Central):
Imagine que você está cozinhando uma sopa.

Você prova e ela está azeda demais (ácida). Você precisa neutralizar isso.
Você olha a receita e percebe que esqueceu de colocar batata suficiente.
Você precisa de um ingrediente que tire o azedo e adicione batata ao mesmo tempo.
Na química da questão: “Tirar o azedo” = Adicionar uma Base. “Adicionar batata” = Adicionar o nutriente que falta na tabela (no caso, o Potássio).

Plano de Ataque:

Diagnóstico do pH: O pH está baixo (4,3). Precisamos aumentá-lo.
Diagnóstico da Tabela: Comparar a coluna “Referência” com a “Preparada” para ver qual elemento está faltando mais.
Seleção Química: Buscar na lista uma substância que seja Básica e contenha o elemento faltante.

2️⃣ PASSO 2 – DESVENDANDO AS FERRAMENTAS (A CAIXA DE FERRAMENTAS)

Vamos abrir a maleta de Química Inorgânica.

Ferramenta 1: A Gangorra do pH

pH Baixo (< 7): Meio Ácido (excesso de H+H+).
Para corrigir (subir o pH): Devemos adicionar uma BASE (compostos que liberam OH−OH−) ou sais básicos.
Cuidado: Se adicionar Ácido, o pH cai mais.

Ferramenta 2: Análise de Nutrientes (A Tabela)
Vamos olhar os Macronutrientes:

Nitrogênio (NN): Caiu de 1,0 para 0,8 (Falta pouco).
Fósforo (PP): Está igual (1,0).
Potássio (K+K+): A referência pede 6,0. A solução tem 3,5. Falta MUITO (quase a metade).
Cálcio (CaCa): Caiu de 4,0 para 3,0 (Falta moderada).

Conclusão da Ferramenta: Precisamos de uma BASE que contenha POTÁSSIO.

3️⃣ PASSO 3 – INTERPRETAÇÃO GUIADA (MÃO NA MASSA)

Vamos testar os “candidatos” das alternativas sob a luz da nossa investigação:

O Problema do pH: O pH atual é 4,3. O alvo é 5,5 a 6,5.
- Ação necessária: Adicionar uma substância alcalina (básica).
O Problema Nutricional: A tabela mostra um déficit gritante de íons Potássio (K+K+).
- Ação necessária: Adicionar uma substância que contenha KK.

Ao olhar as opções, buscamos algo como “Hidróxido” (Base) ou “Carbonato” (Sal básico) de Potássio.

🚨 ARMADILHA CLÁSSICA! 🚨
CUIDADO! O aluno desatento pode olhar a alternativa (A) Ácido Fosfórico e pensar: “Ah, fosfato é nutriente, vou marcar”.
Erro fatal! O nome já diz: é um ÁCIDO. Se você jogar ácido numa solução que já está ácida (pH 4,3), você mata as plantas queimadas. A correção de pH ácido sempre exige uma base.

A Bússola (O Perfil do Culpado):

Síntese do raciocínio: Precisamos de um agente “levantador de pH” (Base) que também seja um “suplemento de Potássio”.
Expectativa: Procurar por KOH (Hidróxido de Potássio) ou K₂CO₃.

4️⃣ PASSO 4 – ALTERNATIVAS COMENTADAS (A AUTÓPSIA)

A) ácido fosfórico, H₃PO₄

Diagnóstico do Erro: Agravamento do problema.
Análise: Como o próprio nome diz, é um ácido. Adicionar ácido em uma solução de pH 4,3 faria o pH cair ainda mais (para 3,0 ou menos), tornando o ambiente tóxico para a alface.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

B) sulfato de cálcio, CaSO₄

Diagnóstico do Erro: Ineficiência no pH.
Análise: O sulfato de cálcio é um sal derivado de ácido forte e base forte, praticamente neutro ou levemente ácido. Ele não tem força para elevar o pH de 4,3 para 6,0. Além disso, o déficit de cálcio na tabela é menor que o de potássio.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

C) óxido de alumínio, Al₂O₃

Diagnóstico do Erro: Toxicidade.
Análise: O texto avisa: “não devem introduzir elementos nocivos”. O Alumínio (Al3+Al3+) é tóxico para a maioria das plantas, travando o crescimento das raízes. Além disso, o óxido de alumínio é insolúvel em água.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

D) cloreto de ferro (II), FeCl₂

Diagnóstico do Erro: Hidrólise Ácida.

Análise: Sais de ferro sofrem hidrólise ácida, liberando H+H+ e baixando o pH, o que é o oposto do que queremos. Além disso, introduziria mais cloro e ferro, podendo desbalancear os micronutrientes.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

E) hidróxido de potássio, KOH

Análise de Correspondência: Perfeita.
Análise:
- Função Química: É uma Base Forte (libera OH−OH−), perfeita para neutralizar o ácido e subir o pH para a faixa de 5,5-6,5.
- Nutrição: Libera o íon Potássio (K+K+). Olhando a tabela, o Potássio é o nutriente com maior “buraco” (deveria ter 6,0 e só tem 3,5).
- Resolve os dois problemas com uma única tacada.
Conclusão: ✔️ Alternativa correta.

5️⃣ PASSO 5 – O GRAND FINALE (APRENDIZAGEM EXPANDIDA)

Frase de Fechamento:
Para salvar uma plantação hidropônica ácida e desnutrida, usamos o Hidróxido de Potássio (KOH): o grupo hidróxido (OH⁻) corrige a acidez, e o cátion potássio (K⁺) alimenta a planta.

Resumo-flash (A Imagem Mental):
pH baixo é ácido ➔ Usa base (OH⁻) para corrigir ➔ Aproveita e joga Potássio (K⁺) que tá faltando.

🧠 Para ir Além (A Ponte para o Futuro):
Isso também acontece na agricultura tradicional, no solo! Chamamos de Calagem.
O solo brasileiro é ácido (pH baixo) e pobre em Cálcio e Magnésio. O agricultor joga Calcário (CaCO₃ + MgCO₃). O carbonato (base) sobe o pH, e o Cálcio/Magnésio nutrem a terra. É o mesmo princípio químico da hidroponia, só que na terra.