Deseja-se preparar 1 litro de uma solução aquosa de ácido cl...

Alternativa Correta: D - 375 mL

Vamos analisar a questão proposta, que é calcular o volume de uma solução de ácido clorídrico (HCl) concentrado necessária para preparar 1 litro de solução a 5 mol/L. Esse é um exemplo clássico de diluição de soluções, importante nos estudos de química para preparações laboratoriais.

Tema Central da Questão:

A questão trata da preparação de soluções, especificamente a partir de uma solução concentrada para se obter uma solução de menor concentração. Este é um procedimento rotineiro em laboratórios e envolve conceitos de concentração molar, densidade e porcentagem em massa.

Resumo Teórico:

Para resolver a questão, é necessário compreender alguns conceitos:

• Concentração Molar (mol/L): É a quantidade de soluto (em mols) por litro de solução.
• Densidade (g/mL): Relação entre massa e volume de uma substância.
• Porcentagem em Massa: Refere-se à quantidade de soluto em relação à massa total da solução.

Raciocínio para Justificar a Alternativa Correta:

1. **Determinar a concentração molar do HCl concentrado:**

A solução de HCl é 40% em massa, ou seja, em 100 g de solução, temos 40 g de HCl.

Sabendo que M (HCl) = 36 g/mol, calculamos os mols de HCl:

Mols de HCl = 40 g / 36 g/mol = 1,11 mol

A densidade da solução é 1,2 g/mL, então 100 g de solução tem:

Volume = 100 g / 1,2 g/mL = 83,33 mL

Concentração molar da solução concentrada = 1,11 mol / 0,08333 L = 13,33 mol/L

2. **Utilizar a fórmula de diluição:**

C1V1 = C2V2

Onde: C1 = 13,33 mol/L, V1 = ?, C2 = 5 mol/L, V2 = 1 L

3. **Resolver a equação para V1:**

V1 = (C2 x V2) / C1

V1 = (5 mol/L x 1 L) / 13,33 mol/L = 0,375 L = 375 mL

Análise das Alternativas Incorretas:

• A - 75 mL: Este valor é muito baixo, considerando a concentração inicial.
• B - 180 mL: Também insuficiente para atingir a concentração desejada após diluição.
• C - 285 mL: Não fornece a quantidade correta de moles de HCl necessária.

Essas alternativas incorretas falharam em considerar adequadamente a concentração molar inicial ou a relação correta entre as concentrações e volumes.

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[HCl] = (massa / MassaMolar) / Volume preparado . Substituindo os valores dados, encontramos uma massa HCl = 180g

d = m / V  .: ( HCl 40% ) .: 0,4 x 1,2 = 180 / V hcl .: V = 375 ml

d= 1,2 .......100% =>  x........40%  = 0,48 g/ml    

 [HCl]= 0,48g/ml x 1 mol/36g x 1000ml/ 1l = 13,33 mol/l

  M1V1= M2V2

 5 mol/l x 1l = 13,33 mol/l x V2    

  V2= 0,375 l = 375 ml