Questão 78 caderno branco (3) ENEM 2014 PPL

A tabela lista os valores de pH de algumas bebidas consumidas pela população.

O esmalte dos dentes é constituído de hidroxiapatita (Ca₅(PO₄)₃OH), um mineral que sofre desmineralização em meio ácido, de acordo com a equação química:

Das bebidas listadas na tabela, aquela com menor potencial de desmineralização dos dentes é o

A) chá.

B) café.

C) vinho.

D) refrigerante.

E) suco de limão.

📚 Matérias Necessárias para a Solução da Questão

Equilíbrio Químico (Princípio de Le Châtelier)
pH e pOH (Conceitos de Acidez e Basicidade)

🎯 Tema/Objetivo Geral: Aplicação do Princípio de Le Châtelier para prever o efeito da acidez no equilíbrio de desmineralização do esmalte dentário.

🎯 Nível da Questão: Médio – A questão é considerada de nível médio. Embora a relação entre pH e acidez seja básica, a questão exige que o aluno aplique essa relação a um sistema em equilíbrio químico (desmineralização) e use o Princípio de Le Châtelier para prever o deslocamento da reação. A conexão entre esses três conceitos (pH, acidez e equilíbrio) eleva a complexidade.

✅ Gabarito: A) chá. A alternativa está correta porque, sendo a bebida com o maior pH (6,0), ela é a menos ácida da lista. Portanto, causará o menor consumo de íons OH⁻, deslocando menos o equilíbrio no sentido da desmineralização.

🔎 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo

Transcrição Essencial 📌
“Das bebidas listadas na tabela, aquela com menor potencial de desmineralização dos dentes é o”

O que está sendo pedido?📌
A questão pede para identificarmos, entre as bebidas da lista, qual delas é a menos prejudicial ao esmalte dos dentes, ou seja, qual delas menos favorece a reação de desmineralização.

Objetivo Cristalino 📌
Nosso objetivo é relacionar o pH de cada bebida com sua capacidade de deslocar o equilíbrio químico da desmineralização e, assim, encontrar a bebida mais segura para os dentes.

Pergunta de Atenção ✔
Você já ouviu um dentista falar para evitar bebidas muito ácidas? A questão nos dá a razão química exata para esse conselho! Mas você lembra como a escala de pH funciona e o que ela nos diz sobre a acidez?

📚 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários

explicação de termos📌
Para resolver este problema, precisamos dominar dois conceitos fundamentais da Química:

Escala de pH:
- Explicação: O pH mede o quão ácida ou básica (alcalina) é uma solução aquosa. A escala vai geralmente de 0 a 14.
  - pH < 7: A solução é ácida.
  - pH = 7: A solução é neutra.
  - pH > 7: A solução é básica ou alcalina.
- Ponto Crucial: A escala de pH é logarítmica e inversa. Isso significa que quanto menor o pH, maior a acidez (maior a concentração de íons H⁺). Um suco de limão com pH 2,5 é muito mais ácido que um chá com pH 6,0.

Princípio de Le Châtelier (ou “Princípio da Fuga”):
- Explicação: É a “lei da teimosia” dos equilíbrios químicos. Ela diz que, quando um sistema em equilíbrio sofre uma perturbação (como adicionar ou remover uma substância), o equilíbrio se desloca no sentido de anular ou minimizar essa perturbação.
- Exemplo do cotidiano: Imagine uma gangorra em equilíbrio com uma pessoa de cada lado. Se uma terceira pessoa senta do lado direito (perturbação), a gangorra se inclina. Para voltar ao equilíbrio, a pessoa do lado esquerdo precisa se mover para a ponta (deslocamento) para compensar o peso extra.
- Aplicação na Reação:
  Ca₅(PO₄)₃OH (s) ⇌ 5 Ca²⁺ (aq) + 3 PO₄³⁻ (aq) + OH⁻ (aq)
  Se nós removermos um dos produtos (por exemplo, o OH⁻), o sistema tentará “fugir” dessa perturbação, produzindo mais OH⁻. Para isso, o equilíbrio se desloca para a direita, consumindo mais Ca₅(PO₄)₃OH, ou seja, desmineralizando o dente.

📝 Passo 3: Tradução e Interpretação do Problema

Contextualização Simplificada 📌
O esmalte do nosso dente está em um equilíbrio delicado, se desfazendo e se refazendo um pouquinho o tempo todo. A reação mostra que, ao se desfazer (desmineralizar), ele libera íons OH⁻, que deixam o meio básico. O enunciado diz que o dente sofre desmineralização em meio ácido. Por quê? Porque as bebidas ácidas contêm íons H⁺. Esses íons H⁺ são como “ímãs” para os íons OH⁻ liberados pelo dente (H⁺ + OH⁻ → H₂O). Ao “sequestrar” os íons OH⁻, a bebida ácida força o dente a se desfazer mais para tentar repor o OH⁻ que foi perdido. Nossa tarefa é encontrar a bebida que “sequestra” menos OH⁻.

Estratégia Geral 📌
A estratégia é: 1) Entender que a bebida menos prejudicial é a menos ácida. 2) Usar a tabela de pH para identificar qual bebida é a menos ácida. 3) Conectar essa escolha ao Princípio de Le Châtelier para confirmar o raciocínio.

🧮 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos

Passo a Passo Detalhado 📌
Nosso “cálculo” aqui é uma análise lógica e comparativa.

Identificar o Agente Agressor: A desmineralização é causada por meio ácido. O agente agressor em uma bebida ácida são os íons H⁺.
Mecanismo da Agressão (Le Châtelier em ação):
- A bebida ácida introduz H⁺ na boca.
- Esses íons H⁺ reagem com os íons OH⁻ que estão em equilíbrio com o esmalte do dente: H⁺ + OH⁻ → H₂O.
- Essa reação consome/remove os íons OH⁻ do sistema.
- De acordo com Le Châtelier, ao remover um produto (OH⁻), o equilíbrio se desloca para a direita para tentar repor o que foi retirado.
- O deslocamento para a direita significa que mais Ca₅(PO₄)₃OH (esmalte) se dissolve. Isso é a desmineralização.
Relação Causa-Efeito:
- Maior acidez → Maior [H⁺] → Maior consumo de OH⁻ → Maior deslocamento para a direita → Maior desmineralização.
- Portanto, a bebida com menor potencial de desmineralização será aquela com menor acidez.
Análise da Tabela de pH:
- Lembrando: menor acidez significa maior pH.
- Refrigerante: pH = 5,0
- Café: pH = 3,0
- Vinho: pH = 4,5
- Suco de limão: pH = 2,5
- Chá: pH = 6,0
Conclusão: A bebida com o maior pH da lista é o chá (pH = 6,0). Portanto, o chá é a bebida menos ácida e a que causará o menor dano ao esmalte dos dentes.

Verificação Intermediária 📌
O raciocínio está consistente. A bebida que menos perturba o equilíbrio é aquela que menos remove OH⁻, e essa é a bebida menos ácida (com maior pH).

Possível armadilha ❓/ ✔
A principal armadilha é se confundir com a escala de pH. Um aluno desatento poderia pensar que “maior pH = mais forte” e associar isso a um maior potencial de desmineralização, ou vice-versa, pensar que o menor número de pH (2,5 do suco de limão) significa “menos” alguma coisa, quando na verdade significa “mais acidez”. É crucial lembrar que a escala de acidez é inversa à escala de pH.

Fechamento e expectativa
Concluímos que a bebida menos agressiva é a que possui o maior valor de pH. Nossa expectativa é que a alternativa correta seja o chá.

✅ Passo 5: Análise das Alternativas

Listagem das Alternativas
A) chá.
B) café.
C) vinho.
D) refrigerante.
E) suco de limão.

Justificativa Individual

🟢 A) chá: Correta. Com pH 6,0, é a bebida menos ácida da lista. Portanto, consome a menor quantidade de OH⁻ e provoca o menor deslocamento do equilíbrio no sentido da desmineralização.
🔴 B) café: Incorreta. Com pH 3,0, o café é bastante ácido e tem um alto potencial de desmineralização, maior que o do chá, do refrigerante e do vinho.
🔴 C) vinho: Incorreta. Com pH 4,5, o vinho é mais ácido que o chá e o refrigerante, sendo mais prejudicial que eles.
🔴 D) refrigerante: Incorreta. Com pH 5,0, o refrigerante é mais ácido que o chá, tendo, portanto, um maior potencial de desmineralização.
🔴 E) suco de limão: Incorreta. Com pH 2,5, o suco de limão é a bebida mais ácida da lista e, consequentemente, a que possui o maior potencial de desmineralização. Seria a pior escolha para a saúde dos dentes.

🏆 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final

Resumo do Raciocínio 📌
A desmineralização dentária é um equilíbrio químico que é deslocado para a direita (sentido da perda de mineral) pela remoção de íons OH⁻. Bebidas ácidas (baixo pH) removem OH⁻, acelerando o processo. Portanto, a bebida menos prejudicial é a menos ácida, ou seja, aquela com o maior pH.

Gabarito Reafirmado 📌
A alternativa correta é a A) chá.

Resumo Final para Revisão 🔍
Para fixar: Baixo pH = Alta Acidez = Alto Risco para os Dentes. O Princípio de Le Châtelier explica que ao remover um produto (OH⁻), a reação se desloca para produzir mais, consumindo os reagentes (o esmalte do dente).