Em um caso de anemia, a quantidade de sulfato de ferro(II) (FeSO4), massa molar igual a 152 g/mol) recomendada como suplemento de ferro foi de 300 mg/dia. Acima desse valor, a mucosa intestinal atua como barreira, impedindo a absorção de ferro. Foram analisados cinco frascos de suplemento, contendo solução aquosa de FeSO4, cujos resultados encontram-se no quadro.
Se for ingerida uma colher (10 mL) por dia do medicamento para anemia, a amostra que conterá a concentração de sulfato de ferro(II) mais próxima da recomendada é a do frasco de número
A) 1.
B) 2.
C) 3.
D) 4.
E) 5.
📚 Matérias Necessárias para a Solução da Questão
- Química (Soluções)
- Cálculo de Massa Molar e Número de Mols
- Concentração Molar (Molaridade)
- Regra de Três
🎯 Tema/Objetivo Geral: Relacionar a concentração molar de uma solução com a massa de soluto em um volume específico.
🎯 Nível da Questão: Médio. A questão é considerada de nível médio porque não é resolvida em um único passo. Ela exige que o aluno realize múltiplas etapas de cálculo e conversão de unidades (de massa para mols, de litros para mililitros) e consiga conectar todas essas informações para chegar à resposta correta.
✅ Gabarito: B) 2. Esta alternativa está correta porque a concentração do frasco 2 (0,20 mol/L) é a que fornece uma dose de aproximadamente 300 mg de sulfato de ferro quando se ingere uma colher de 10 mL.
🔷 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
1.1 Transcrição Essencial 📌
“Se for ingerida uma colher (10 mL) por dia do medicamento para anemia, a amostra que conterá a concentração de sulfato de ferro(II) mais próxima da recomendada é a do frasco de número…”
1.2 O que está sendo pedido?📌
O exercício quer que a gente descubra qual dos cinco frascos, ao se tomar uma dose de 10 mL, oferece a quantidade de remédio mais próxima dos 300 mg recomendados.
1.3 Objetivo Cristalino 📌
Nosso objetivo é calcular qual deve ser a concentração ideal (em mol/L) para que uma dose de 10 mL contenha 300 mg de FeSO₄ e, em seguida, comparar esse valor com as concentrações dos frascos para achar o correto.
1.4 Pergunta de Atenção ✔
Você percebeu que a dose recomendada está em miligramas (mg) e as concentrações dos frascos estão em mols por litro (mol/L)? Não podemos comparar coisas com unidades diferentes! A conversão é o primeiro passo para não cair em uma armadilha.
🔷 Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
2.1 Definições e Fórmulas / explicação de termos📌
Para resolver, precisamos dominar alguns conceitos de química:
1 litro (L) = 1000 mililitros (mL)
- Massa Molar (M): É a massa de 1 mol de uma substância. O enunciado nos dá a massa molar do sulfato de ferro(II) (FeSO₄) como 152 g/mol .
O que isso significa? Significa que se você juntar 6,02 x 10²³ moléculas de FeSO₄ (que é o que chamamos de 1 mol), essa quantidade toda terá uma massa de 152 gramas.
- Mol (n): É a unidade de medida de “quantidade de matéria”. Pense nele como uma “dúzia”, mas para átomos e moléculas. É um pacote com uma quantidade fixa de partículas.
- Concentração Molar (ou Molaridade): Indica quantos mols de uma substância (o soluto) estão dissolvidos em 1 litro de solução. A unidade é mol/L.
Exemplo: Uma solução 0,20 mol/L de FeSO₄ (como a do frasco 2) significa que em cada 1 litro (1000 mL) de líquido, existem 0,20 mols de FeSO₄ dissolvidos.
- Conversão de Unidades: Precisamos lembrar que:
- 1 grama (g) = 1000 miligramas (mg)
🔷 Passo 3: Tradução e Interpretação de Texto
3.1 Contextualização Simplificada 📌
Imagine que a recomendação médica é tomar um “pacotinho” de remédio que pesa 300 mg. O remédio vem em cinco garrafas diferentes, cada uma com o líquido mais ou menos “forte” (concentrado). Nós só podemos tomar uma colher de 10 mL. Nossa tarefa é descobrir qual garrafa tem a “força” exata para que nossa colher contenha os 300 mg que precisamos.
3.2 Estratégia Geral 📌
Nosso plano será em duas etapas:
Testar os Frascos: Para cada frasco, vamos calcular quantos mols de FeSO₄ existem em uma dose de 10 mL. O frasco cujo resultado bater com o nosso “valor alvo” será o correto.
Converter a Dose Ideal: Vamos transformar a dose recomendada de 300 mg em sua quantidade correspondente em mols. Esse será o nosso “valor alvo”.
🔷 Passo 4: Desenvolvimento de Raciocínio
4.1 Passo a Passo Detalhado 📌
Etapa 1: Calcular o “valor alvo” em mols.
A dose recomendada é 300 mg. Primeiro, vamos converter para gramas, que é a unidade da massa molar.
Massa (m) = 300 mg = 0,3 g
Agora, vamos usar a massa molar (M = 152 g/mol ) para achar o número de mols (n).
Podemos usar uma regra de três:
1 mol de FeSO₄ ——– 152 g
n mols de FeSO₄ ——– 0,3 g
n = (1 * 0,3) / 152
n ≈ 0,00197 mol
Para facilitar, podemos arredondar para 0,002 mol. Essa é a quantidade de mols que queremos em nossa dose de 10 mL.
Etapa 2: Calcular a quantidade de mols em 10 mL de cada frasco.
- Frasco 1 (Concentração = 0,02 mol/L):
A concentração nos diz que temos 0,02 mol em 1000 mL. Quantos teremos em 10 mL?
0,02 mol ——– 1000 mL
y mol ——– 10 mL
y = (0,02 * 10) / 1000 = 0,0002 mol (Muito abaixo do nosso alvo de 0,002 mol)
- Frasco 2 (Concentração = 0,20 mol/L):
Temos 0,20 mol em 1000 mL.
0,20 mol ——– 1000 mL
y mol ——– 10 mL
y = (0,20 * 10) / 1000 = 0,002 mol (Exatamente o nosso valor alvo!)
- Frasco 3 (Concentração = 0,30 mol/L):
y = (0,30 * 10) / 1000 = 0,003 mol (Acima do alvo)
- Frasco 4 (Concentração = 1,97 mol/L):
y = (1,97 * 10) / 1000 = 0,0197 mol (Muito acima do alvo)
- Frasco 5 (Concentração = 5,01 mol/L):
y = (5,01 * 10) / 1000 = 0,0501 mol (Extremamente acima do alvo)
4.2 Verificação Intermediária 📌
Nossos cálculos mostram que o frasco 2 é o único que fornece a quantidade de 0,002 mol em uma dose de 10 mL, que é o equivalente aos 300 mg recomendados.
4.3 Possível armadilha ❓/ ✔
Você pode ter se confundido e pensado que o Frasco 3 (0,30 mol/L) seria o correto, porque o número “0,30” lembra os “300” mg (ou 0,3 g). Essa é uma armadilha clássica! Ela te faz associar os números ignorando as unidades. Lembre-se, 0,30 mol/L é muito diferente de 0,3 g.
4.4 Fechamento e expectativa 📌
A matemática não mente! O Frasco 2 é o que entrega a dose perfeita. Agora, vamos confirmar isso analisando as alternativas.
🔷 Passo 5: Análise das Alternativas
5.1 Listagem das Alternativas
A) 1.
B) 2.
C) 3.
D) 4.
E) 5.
5.2 Justificativa Individual
🔴 A) Frasco 1: Incorreta. Fornece 0,0002 mol, uma dose 10 vezes menor que a recomendada. O tratamento não seria eficaz.
🟢 B) Frasco 2: Correta. Fornece 0,002 mol, a quantidade exata que corresponde aos 300 mg, conforme nossos cálculos.
🔴 C) Frasco 3: Incorreta. Fornece 0,003 mol. O enunciado diz que acima de 300 mg, a absorção é prejudicada. Esta dose já é excessiva.
🔴 D) Frasco 4: Incorreta. Fornece 0,0197 mol, uma dose quase 10 vezes maior que a recomendada, sendo muito inadequada.
🔴 E) Frasco 5: Incorreta. Fornece 0,0501 mol, uma dose absurdamente alta e potencialmente perigosa.
🔷 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
6.1 Resumo do Raciocínio 📌
Para resolver a questão, primeiro convertemos a dose ideal de massa (300 mg) para quantidade de matéria (≈0,002 mol). Depois, calculamos quantos mols cada frasco fornecia em 10 mL e vimos que o Frasco 2 era o único que correspondia ao valor ideal.
6.2 Gabarito Reafirmado 📌
A resposta correta é a Alternativa B, correspondente ao Frasco 2.
6.3 Resumo Final para Revisão 🔍
⚗️ Lembre-se: em questões de soluções, as unidades são suas melhores amigas. Sempre converta os dados para unidades compatíveis (mol com mol, grama com grama) antes de fazer qualquer comparação.
