Questão 103 do ENEM 2021 — Ciências da Natureza

O Desafio da Quantificação em Misturas

A questão nos apresenta um cenário prático de controle de qualidade: um lote de comprimidos foi reprovado porque a quantidade do princípio ativo (ácido acetilsalicílico) era de apenas $40\%$ do valor esperado ($100\text{ mg}$). O comprimido não é feito apenas do princípio ativo; ele é uma mistura que contém também amido e celulose (excipientes inertes).

O nosso objetivo é identificar qual dos testes listados é capaz de quantificar (medir a quantidade exata) uma substância específica dentro de uma mistura. Vamos analisar cada um dos testes realizados pelo técnico:

1) Obtenção da massa do comprimido: Pesar o comprimido na balança nos dá a massa total (ácido + amido + celulose). Se o fabricante colocou menos ácido, mas compensou adicionando mais amido para manter o peso final do comprimido, a balança não detectará a fraude. Portanto, esse teste não serve para quantificar apenas o princípio ativo.

2) Medição da densidade do comprimido: A densidade é uma propriedade física global da mistura (relação entre a massa total e o volume total do comprimido). Como os componentes orgânicos (ácido, amido e celulose) podem ter densidades próximas e a compactação do comprimido pode variar, esse teste não permite determinar com precisão a massa de um único componente.

3) Verificação do pH com papel indicador: O papel indicador de pH é um teste qualitativo. Ele muda de cor para indicar se a solução é ácida, básica ou neutra. Ele confirmaria a presença de um ácido, mas não tem a precisão necessária para dizer "quantos miligramas" de ácido existem ali.

4) Determinação da temperatura de fusão: O ponto de fusão é um excelente teste para verificar a pureza de uma substância isolada. No entanto, o comprimido já é uma mistura de três sólidos diferentes. Misturas não possuem um ponto de fusão fixo, mas sim uma faixa de fusão. Esse teste indicaria que o material não é puro (o que já sabíamos), mas não calcularia a massa exata do ácido.

5) Titulação com solução aquosa de $\text{NaOH}$: Aqui está a nossa ferramenta ideal! A titulação (ou volumetria) é um método clássico de análise quantitativa. Como o princípio ativo é um ácido (ácido acetilsalicílico), podemos usar uma base forte, como o hidróxido de sódio ($\text{NaOH}$), para reagir com ele através de uma reação de neutralização.

O grande trunfo da titulação é a sua especificidade: o $\text{NaOH}$ vai reagir molécula a molécula exclusivamente com o ácido, ignorando o amido e a celulose (que são inertes nessa condição). Ao medir o volume exato de solução de $\text{NaOH}$ gasto até que todo o ácido seja neutralizado, o técnico consegue calcular, com o auxílio da estequiometria, a massa exata de ácido acetilsalicílico presente na amostra. Foi assim que ele descobriu que havia apenas $40\%$ da quantidade esperada.

Portanto, o teste que permitiu reprovar o lote por quantificar o princípio ativo foi a titulação.

Gabarito: Alternativa E