Questão 98 do ENEM 2023 — Ciências da Natureza

O enunciado menciona que o solo é alcalino, ou seja, possui um pH maior que $7$. O objetivo do produtor rural é ajustar esse pH para um valor próximo a $6$. Para que o pH diminua, é necessário adicionar ao solo uma substância que apresente caráter ácido. Além disso, a substância escolhida não deve conter elementos tóxicos mencionados no texto, como o alumínio.

Para descobrir qual composto atende a essa necessidade, precisamos analisar o comportamento de cada sal em meio aquoso, um processo conhecido como hidrólise salina. O caráter de um sal depende da força do ácido e da base que o originaram:

• Sal de ácido forte e base forte: caráter neutro.
• Sal de ácido fraco e base forte: caráter básico.
• Sal de ácido forte e base fraca: caráter ácido.

Vamos analisar as alternativas:

A) $\text{KNO}_3$ (Nitrato de potássio) É derivado do ácido nítrico ($\text{HNO}_3$, um ácido forte) e do hidróxido de potássio ($\text{KOH}$, uma base forte). Por ser derivado de ácido e base fortes, não sofre hidrólise e apresenta caráter neutro. Não alteraria o pH do solo.

B) $\text{CaCO}_3$ (Carbonato de cálcio) É derivado do ácido carbônico ($\text{H}_2\text{CO}_3$, um ácido fraco) e do hidróxido de cálcio ($\text{Ca(OH)}_2$, uma base forte). Sofre hidrólise básica, o que aumentaria ainda mais o pH do solo. É muito utilizado na "calagem" para corrigir solos ácidos, o que é o oposto do nosso problema.

C) $\text{Na}_3\text{PO}_4$ (Fosfato de sódio) É derivado do ácido fosfórico ($\text{H}_3\text{PO}_4$, um ácido moderado/fraco) e do hidróxido de sódio ($\text{NaOH}$, uma base forte). Assim como o carbonato de cálcio, apresenta caráter básico e aumentaria o pH do solo.

D) $\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3$ (Sulfato de alumínio) É derivado do ácido sulfúrico ($\text{H}_2\text{SO}_4$, um ácido forte) e do hidróxido de alumínio ($\text{Al(OH)}_3$, uma base fraca). Apresenta caráter ácido e diminuiria o pH do solo. No entanto, o próprio enunciado alerta que os produtores buscam "minimizar os efeitos deletérios do alumínio". Adicionar mais alumínio ao solo prejudicaria as plantas.

E) $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4$ (Sulfato de amônio) É derivado do ácido sulfúrico ($\text{H}_2\text{SO}_4$, um ácido forte) e do hidróxido de amônio ($\text{NH}_4\text{OH}$, uma base fraca). Por ter um ânion de ácido forte e um cátion de base fraca, o íon amônio ($\text{NH}_4^+$) sofre hidrólise liberando íons $\text{H}^+$ no solo: $\text{NH}_4^+ + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_3 + \text{H}_3\text{O}^+$ Isso confere caráter ácido ao sal, o que diminuirá o pH do solo alcalino, aproximando-o de $6$. Além disso, o sulfato de amônio é um excelente fertilizante, pois fornece nitrogênio e enxofre, nutrientes essenciais para o desenvolvimento das plantas.

Portanto, o composto ideal para ajustar o pH e aumentar a fertilidade desse solo é o sulfato de amônio.