Questão 82 do ENEM 2015 — Ciências da Natureza

Vamos calcular a concentração molar (molaridade) da cafeína na xícara de café. A molaridade indica quantos mols de soluto existem em cada litro de solução, e sua unidade é o $\text{mol/L}$.

Organizando e convertendo os dados

O primeiro cuidado em questões de físico-química é deixar todas as unidades compatíveis com o que foi pedido. A resposta deve sair em $\text{mol/L}$, mas o enunciado forneceu a massa em miligramas ($\text{mg}$) e o volume em mililitros ($\text{mL}$). Precisamos converter os dois:

• Massa do soluto ($m$): são $80 \text{ mg}$ de cafeína. Como $1 \text{ g}$ equivale a $1000 \text{ mg}$, dividimos por $1000$: $m = \frac{80}{1000} = 0,080 \text{ g}$

• Volume da solução ($V$): a xícara tem $200 \text{ mL}$. Como $1 \text{ L}$ equivale a $1000 \text{ mL}$: $V = \frac{200}{1000} = 0,200 \text{ L}$

• Massa molar ($MM$): o enunciado já entregou pronto: $194 \text{ g/mol}$.

Calculando a concentração molar

A concentração molar ($\mathcal{M}$) relaciona a massa do soluto, a massa molar e o volume da solução:

$\mathcal{M} = \frac{m}{MM \cdot V}$

Substituindo os valores organizados:

$\mathcal{M} = \frac{0,080}{194 \cdot 0,200}$

Multiplicando no denominador:

$\mathcal{M} = \frac{0,080}{38,8}$

Realizando a divisão:

$\mathcal{M} \approx 0,00206 \text{ mol/L}$

Conclusão

O valor $0,00206 \text{ mol/L}$ é muito próximo de $0,002 \text{ mol/L}$. Entre as alternativas, a que mais se aproxima do nosso resultado é a alternativa B.