A agricultura de frutas cítricas requer que o valor do pH do solo esteja na faixa ideal entre 5,8 e 6,0. Em uma fazenda, o valor do pH do solo é 4,6. O agricultor resolveu testar três produtos de correção de pH em diferentes áreas da fazenda. O primeiro produto possui íons sulfato e amônio, o segundo produto possui íons carbonato e cálcio e o terceiro produto possui íons sulfato e sódio. O íon que vai produzir o efeito desejado de correção no valor do pH é o

cálcio, porque sua hidrólise produz $\text{H}^+$, que aumenta a acidez.

amônio, porque sua hidrólise produz $\text{H}^+$, que aumenta a acidez.

sódio, porque sua hidrólise produz $\text{OH}^-$, que aumenta a alcalinidade.

sulfato, porque sua hidrólise produz $\text{OH}^-$, que aumenta a alcalinidade.

carbonato, porque sua hidrólise produz $\text{OH}^-$, que aumenta a alcalinidade.

Questão 118 do ENEM 2020 (Ciências da Natureza)

O ponto de partida é diagnosticar o problema do solo. O pH ideal para as frutas cítricas fica entre $5,8$ e $6,0$ , mas o solo da fazenda está em $4,6$ . Como esse valor é bem menor que $7$ , o solo está ácido. Para corrigir e elevar o pH até a faixa ideal, é preciso um material de caráter básico (alcalino) — algo capaz de liberar íons hidroxila ( $\text{OH}^-$ ) ou de consumir íons hidrogênio ( $\text{H}^+$ ).

Os três produtos são sais que, ao se dissolverem na água do solo, liberam íons. A ferramenta para prever o efeito de cada íon sobre o pH é a hidrólise salina, cuja regra geral é:

Íons derivados de ácidos ou bases fortes não sofrem hidrólise (apenas se hidratam);
Íons derivados de ácidos ou bases fracos sofrem hidrólise, reagindo com a água.

Vamos analisar cada íon citado:

Sulfato ( $\text{SO}_4^{2-}$ ): deriva do ácido sulfúrico ( $\text{H}_2\text{SO}_4$ ), um ácido forte. Não sofre hidrólise e não altera o pH.
Amônio ( $\text{NH}_4^+$ ): deriva da amônia ( $\text{NH}_3$ ), uma base fraca. Sofre hidrólise ácida, liberando $\text{H}^+$ : $\text{NH}_4^+ + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_3 + \text{H}_3\text{O}^+$ Isso aumentaria ainda mais a acidez, o oposto do desejado.
Cálcio ( $\text{Ca}^{2+}$ ): deriva do hidróxido de cálcio ( $\text{Ca(OH)}_2$ ), uma base forte. Não sofre hidrólise.
Sódio ( $\text{Na}^+$ ): deriva do hidróxido de sódio ( $\text{NaOH}$ ), uma base forte. Não sofre hidrólise.
Carbonato ( $\text{CO}_3^{2-}$ ): deriva do ácido carbônico ( $\text{H}_2\text{CO}_3$ ), um ácido fraco. Sofre hidrólise básica, liberando $\text{OH}^-$ : $\text{CO}_3^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HCO}_3^- + \text{OH}^-$

A liberação de $\text{OH}^-$ neutraliza os $\text{H}^+$ do solo ácido, aumentando a alcalinidade e elevando o pH até a faixa desejada.

Portanto, o íon responsável pela correção é o carbonato, o que corresponde à alternativa E.

Questão 118 do ENEM 2020 — Ciências da Natureza

Resolução comentada