Questão 63 do ENEM 2014 — Ciências da Natureza

Para resolvermos essa questão, precisamos descobrir qual deve ser a concentração em quantidade de matéria (molaridade) de uma solução de sulfato de ferro(II) ($FeSO_4$) para que uma dose de $10 \text{ mL}$ forneça exatamente os $300 \text{ mg}$ recomendados por dia.

Organizando os dados e convertendo as unidades

A concentração molar é expressa em $\text{mol/L}$. Por isso, o primeiro passo é garantir que a massa do soluto esteja em gramas ($\text{g}$) e o volume da solução esteja em litros ($\text{L}$):

• Massa recomendada ($m$): $300 \text{ mg} = 0,3 \text{ g}$
• Volume da dose ($V$): $10 \text{ mL} = 0,01 \text{ L}$
• Massa molar do $FeSO_4$ ($M$): $152 \text{ g/mol}$

Calculando a quantidade de matéria (mols)

Agora, vamos descobrir quantos mols de $FeSO_4$ existem nessa massa de $0,3 \text{ g}$. Usamos a relação entre massa e massa molar:

$n = \frac{m}{M}$

Substituindo os valores:

$n = \frac{0,3 \text{ g}}{152 \text{ g/mol}} \approx 0,00197 \text{ mol}$

Isso significa que, em cada colher de $10 \text{ mL}$, o paciente precisa ingerir aproximadamente $0,00197 \text{ mol}$ do suplemento.

Encontrando a concentração da solução

A concentração molar ($\mathcal{M}$) é a razão entre a quantidade de matéria do soluto e o volume da solução:

$\mathcal{M} = \frac{n}{V}$

Substituindo os valores que encontramos:

$\mathcal{M} = \frac{0,00197 \text{ mol}}{0,01 \text{ L}} = 0,197 \text{ mol/L}$

Conclusão

Analisando a tabela fornecida no enunciado, procuramos o frasco cuja concentração seja a mais próxima de $0,197 \text{ mol/L}$. O frasco 2 possui uma concentração de $0,20 \text{ mol/L}$, que é praticamente idêntica ao valor que calculamos.

Portanto, a amostra ideal é a do frasco 2.