Questão 5 (6 pontos) (Atenção: deixe todos os cálculos e resoluções explícitos na questão).
Qual o volume, em mL, de HCl conc. ( \mathrm{d}=1,18 \mathrm{~g} \mathrm{~mL}^{-1} e 37 \% \mathrm{p} / \mathrm{p} ) que deve ser utilizado para se preparar 500,0 mL de solução 0,020 \mathrm{~mol} \mathrm{~L}^{-1} ?

Passo 1

O enunciado pede: qual o volume, em mL, de HCl concentrado (densidade d=1,18\\ \mathrm{g\;mL^{-1}} e 37\% p/p) necessário para preparar 500{,}0\\ \mathrm{mL} de solução de concentração 0{,}020\\ \mathrm{mol\;L^{-1}}.\n
Dados fornecidos (relevantes):
V_{\text{final}} = 500{,}0\\ \mathrm{mL} = 0{,}5000\\ \mathrm{L}
C_{\text{final}} = 0{,}020\\ \mathrm{mol\;L^{-1}}
\text{densidade do HCl concentrado } d = 1{,}18\\ \mathrm{g\;mL^{-1}}
\text{fração mássica do HCl na solução concentrada} = 37\%\\ \text{p/p} = 0{,}37\\ (\text{fração})çãáçãçã
Massa molar (tabela periódica) do HCl:
M_{\mathrm{HCl}} = 36{,}46\\ \mathrm{g\;mol^{-1}}
Pergunta clara: calcular o volume do ácido concentrado (em mL) que contém a quantidade de HCl necessária.

Passo 2

Calcular a quantidade de mols de HCl necessária na solução final usando a relação entre concentração, volume e número de mols:
n = C \cdot V
Substituindo C_{\text{final}} e V_{\text{final}}:
n = 0{,}020\\ \mathrm{mol\;L^{-1}} \times 0{,}5000\\ \mathrm{L} = 0{,}0100\\ \mathrm{mol}.
Comentário rápido: aqui multiplicamos mol·L^{-1} por L para obter mols. Nada de mágico — é a definição de concentração molar.

Passo 3

Converter os mols de HCl em massa de HCl (gramas) usando a massa molar:
m_{\mathrm{HCl}} = n \cdot M_{\mathrm{HCl}}
m_{\mathrm{HCl}} = 0{,}0100\\ \mathrm{mol} \times 36{,}46\\ \mathrm{g\;mol^{-1}} = 0{,}3646\\ \mathrm{g}.
Explicação: cada mol de HCl pesa 36{,}46\\ \mathrm{g}, então 0{,}0100 mol pesam 0{,}3646 g.

Passo 4

Usar a informação da fração mássica 37\% p/p para calcular a massa da solução concentrada que contém essa massa de HCl. A definição de 37\% p/p é: em cada 100\\ \mathrm{g} de solução existem 37\\ \mathrm{g} de HCl. Logo a massa da solução necessária é:
m_{\text{solução}} = \frac{m_{\mathrm{HCl}}}{0{,}37}çã
m_{\text{solução}} = \frac{0{,}3646\\ \mathrm{g}}{0{,}37} = 0{,}9859459\\ \mathrm{g}.çã
Comentário: dividimos pela fração (0,37) porque queremos a massa total da solução que contém 0{,}3646\\ \mathrm{g} de soluto.

Passo 5

Converter a massa da solução concentrada em volume usando a densidade d = 1{,}18\\ \mathrm{g\;mL^{-1}}. A relação é:
V_{\text{solução}} = \frac{m_{\text{solução}}}{d}çãçã
V_{\text{solução}} = \frac{0{,}9859459\\ \mathrm{g}}{1{,}18\\ \mathrm{g\;mL^{-1}}} = 0{,}835363\\ \mathrm{mL}.çã
Explicação: densidade é massa por volume, então volume = massa / densidade. Como a densidade já está em \mathrm{g\;mL^{-1}}, o volume sai em mL direto — prático para preparo de solução.

Passo 6

Arredondamento e interpretação prática: com os dados fornecidos (principalmente 0{,}020\\ \mathrm{mol\;L^{-1}} com 2 algarismos significativos), faz sentido reportar o volume com dois algarismos significativos. Assim:
V_{\text{HCl concentrado}} \approx 0{,}84\\ \mathrm{mL}.
Pequena dica experimental (útil para prova/banquinho): esse volume é bem pequeno — ao preparar na prática, recomenda-se pipetar o ácido com seringa ou bureta apropriada e sempre diluir o ácido no solvente (adicionar ácido ao volume parcial de água), não o contrário, para segurança.

Resposta

0{,}84\\ \mathrm{mL}

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