Um dos parâmetros de controle de qualidade de polpas de frutas destinadas ao consumo como bebida é a acidez total expressa em ácido cítrico, que corresponde à massa dessa substância em 100 gramas de polpa de fruta. O ácido cítrico é uma molécula orgânica que apresenta três hidrogênios ionizáveis (ácido triprótico) e massa molar 192 g mol−1. O quadro indica o valor mínimo desse parâmetro de qualidade para polpas comerciais de algumas frutas.
A acidez total expressa em ácido cítrico de uma amostra comercial de polpa de fruta foi determinada. No procedimento, adicionou-se água destilada a 2,2 g da amostra e, após a solubilização do ácido cítrico, o sólido remanescente foi filtrado. A solução obtida foi titulada com solução de hidróxido de sódio 0,01 mol L−1, em que se consumiram 24 mL da solução básica (titulante).
BRASIL. Ministério da Agricultura e do Abastecimento. Instrução
normativa n. 1, de 7 de janeiro de 2000. Disponível em:
www.agricultura.gov.br. Acesso em: 9 maio 2019 (adaptado).
Entre as listadas, a amostra analisada pode ser de qual polpa de fruta?
A) Apenas caju.
B) Apenas maracujá.
C) Caju ou graviola.
D) Acerola ou cupuaçu.
E) Cupuaçu ou graviola.
Resolução em Texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- Química Analítica, Titulação Ácido-Base, Bioquímica.
Nível da Questão: Médio.
Gabarito: C (Caju ou Graviola).
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 Análise do Comando
A questão apresenta um experimento de titulação ácido-base para determinar a acidez total de uma polpa de fruta expressa em ácido cítrico. Com base nos cálculos da titulação, devemos identificar a polpa compatível com os valores encontrados.
📌 Palavras-chave
- Acidez total (expressa em ácido cítrico)
- Titulação (processo químico utilizado na análise)
- Hidróxido de sódio (NaOH) (solução titulante)
- Massa molar do ácido cítrico (192 g/mol)
📌 Objetivo
Determinar, a partir dos cálculos da titulação, qual fruta pode ser a amostra analisada, comparando com os valores mínimos de acidez fornecidos na tabela.
⚠ Dica Geral
Sempre que uma questão envolver titulação ácido-base, devemos calcular:
- A quantidade de base utilizada (em mol).
- A quantidade de ácido cítrico neutralizado.
- A conversão para a massa de ácido cítrico presente em 100 g de polpa, comparando com a tabela fornecida.
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
🔹 Ácido cítrico:
- O ácido cítrico (C₆H₈O₇) é um ácido orgânico triprótico, ou seja, libera três íons H⁺ por molécula.
- Sua massa molar é 192 g/mol.
- É um dos principais ácidos presentes em frutas cítricas e usado como referência para medir a acidez total das polpas.
🔹 Titulação Ácido-Base:
- A titulação consiste na adição de uma base forte (NaOH) para neutralizar o ácido cítrico presente na amostra.
- A reação balanceada entre o ácido cítrico e o NaOH é:
H₃A + 3 NaOH → Na₃A + 3 H₂O
Isso significa que 3 mol de NaOH são necessários para neutralizar 1 mol de ácido cítrico.
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 Dados fornecidos:
- Massa da amostra analisada: 2,2 g.
- Volume de NaOH gasto na titulação: 24 mL.
- Concentração da solução de NaOH: 0,01 mol/L.
- Objetivo: Determinar a quantidade de ácido cítrico na amostra e compará-la com os valores da tabela.
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
1️⃣ Cálculo do número de mols de NaOH usado na titulação:
Sabemos que:
- 1000 mL de NaOH contém 0,01 mol
- 24 mL de NaOH contém x mol
Fazendo a regra de três:
x = (0,01 × 24) / 1000
x = 0,00024 mol de NaOH
2️⃣ Cálculo da quantidade de ácido cítrico na amostra:
A relação molar entre NaOH e ácido cítrico é de 3:1, então:
- 3 mol de NaOH neutralizam 1 mol de ácido cítrico
- 0,00024 mol de NaOH neutraliza y mol de ácido cítrico
Fazendo a regra de três:
y = 0,00024 / 3
y = 0,00008 mol de ácido cítrico
3️⃣ Conversão para massa de ácido cítrico:
Sabemos que 1 mol de ácido cítrico pesa 192 g, então:
0,00008 mol × 192 g/mol = 0,01536 g de ácido cítrico
4️⃣ Cálculo da acidez total em 100 g de polpa:
Se 2,2 g de polpa contém 0,01536 g de ácido cítrico, então para 100 g:
(0,01536 × 100) / 2,2 = 0,698 g de ácido cítrico por 100 g de polpa
5️⃣ Comparação com a tabela:
- O valor encontrado (0,69 g/100 g) se aproxima dos valores de caju (0,3 g) e graviola (0,6 g).
- Como outras frutas possuem valores muito mais altos, a amostra só pode ser de caju ou graviola.
Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
✅ Alternativa C) Caju ou Graviola.
✔ O cálculo mostra que a acidez total da amostra está dentro da faixa dessas frutas.
❌ Alternativa A) Apenas caju.
- Errado, pois a graviola também tem um valor de acidez próximo ao calculado.
❌ Alternativa B) Apenas maracujá.
- Errado, pois o maracujá tem uma acidez muito maior (2,5 g/100 g).
❌ Alternativa D) Acerola ou Cupuaçu.
- Errado, pois a acidez dessas frutas é superior a 0,69 g.
❌ Alternativa E) Cupuaçu ou Graviola.
- Errado, pois o cupuaçu tem um valor de acidez bem acima do encontrado.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
✅ Conclusão:
A análise da titulação revelou um valor de 0,69 g de ácido cítrico por 100 g de polpa, compatível com os valores mínimos das frutas caju e graviola.
🔍 Resumo Final:
A alternativa correta é C) Caju ou Graviola.
A titulação determinou a acidez total da amostra.
Cálculos mostraram que a polpa analisada tem 0,69 g de ácido cítrico por 100 g.
Comparando com a tabela, esse valor corresponde apenas ao caju e à graviola.
✅ Alternativa Correta: C) Caju ou Graviola.
