Certo volume de solução de ácido acético (massa molar 60 g.mol-1), de concentração 30% m/v, é misturado com água para preparar 500 mL de solução 1,0 mol.L-1. Determine o volume necessário da solução concentrada para preparar a solução desejada.
A) 50 mL .
B) 100 mL .
C) 133 mL
D) 167 mL
E) 200 mL
A) 50 mL .
B) 100 mL .
C) 133 mL
D) 167 mL
E) 200 mL
Passo 1
Estamos resolvendo um problema de química que envolve a diluição de soluções. Precisamos determinar qual volume da solução concentrada de ácido acético (30% m/v) devemos misturar com água para obter 500 mL de uma solução com concentração de 1,0 mol.L⁻¹. Para isso, vamos utilizar conceitos de concentração porcentagem, massa molar e a fórmula de diluição (M₁V₁ = M₂V₂).
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa uma concentração de 30% m/v. Isso indica que há 30 gramas de ácido acético em cada 100 mL de solução concentrada.
Passo 3
Sabendo que a massa molar do ácido acético é 60 g.mol⁻¹, podemos calcular quantas moles de ácido acético há na solução concentrada.
Isso significa que em 100 mL da solução concentrada há 0,5 mol de ácido acético.
Passo 4
Agora, queremos preparar 500 mL (0,5 L) de uma solução com concentração de 1,0 mol.L⁻¹. Primeiro, calculamos o número total de moles necessários:
Passo 5
Usamos a fórmula de diluição para encontrar o volume da solução concentrada necessário:
Onde:
- $ M_1 = 5,0 , mol/L $ (molaridade da solução concentrada, já que 0,5 mol em 100 mL equivale a 5 mol/L)
- $ M_2 = 1,0 , mol/L $
- $ V_2 = 0,5 , L $
Substituindo os valores:
Resposta
A quantidade necessária da solução concentrada é de 100 mL.