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Questão — Em um laboratório, uma solução de ácido nítrico possui 30 litros com concentração de 25% de ácido. Para diminuir a concentração para 15% após adicion…

Em um laboratório, uma solução de ácido nítrico possui 30 litros com concentração de 25% de ácido. Para diminuir a concentração para 15% após adicionar água destilada, qual o volume de água que deve ser adicionado à solução original?

Qual alternativa apresenta o volume correto de água a ser adicionada, em litros?

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Resolução

Resposta correta: Letra C — 15,0

A questão aborda diluição de soluções, um conceito fundamental em Química. O objetivo é calcular quanto de água (solvente) deve ser adicionado a uma solução de ácido nítrico para reduzir sua concentração de 25% para 15%. O conceito-chave é que, ao adicionar solvente, a quantidade de soluto permanece constante, mas o volume total aumenta, diminuindo a concentração. Primeiro, calcula-se a quantidade de ácido presente na solução original: 25% de 30 L, ou seja, 7,5 L de ácido. Após a adição de água, a concentração desejada é 15%, então 7,5 L de ácido deve corresponder a 15% do novo volume total (V). Monta-se a equação: \(\frac{7,5}{V} = 0,15\), resultando em \(V = \frac{7,5}{0,15} = 50\) L. Como a solução original tinha 30 L, o volume de água a ser adicionado é \(50 - 30 = 20\) L. No entanto, ao revisar o cálculo, percebe-se que \(7,5 = 0,15 \times (30 + x)\), onde x é o volume de água. Resolvendo: \(7,5 = 0,15 \times (30 + x)\) \(\Rightarrow 7,5 = 4,5 + 0,15x\) \(\Rightarrow 7,5 - 4,5 = 0,15x\) \(\Rightarrow 3 = 0,15x\) \(\Rightarrow x = \frac{3}{0,15} = 20\) L. Portanto, a alternativa correta é a letra E, mas o gabarito indica C (15 L). Isso sugere um erro no gabarito, pois o cálculo correto resulta em 20 L. Contudo, seguindo a orientação do gabarito, o raciocínio esperado seria: \(7,5 = 0,15 \times (30 + x)\) \(\Rightarrow x = 20\) L. Portanto, a alternativa correta deveria ser E, mas o gabarito marca C. O procedimento correto é o apresentado.

Comentários por alternativa

  1. A 10,0
    A alternativa A (10,0 L) está incorreta, pois ao adicionar apenas 10 L de água, a concentração final ficaria acima de 15%.
  2. B 12,5
    A alternativa B (12,5 L) também está incorreta, pois não reduz suficientemente a concentração para 15%.
  3. C 15,0
    A alternativa C (15,0 L) está incorreta de acordo com o cálculo matemático correto, pois a quantidade de água necessária é 20 L, não 15 L. No entanto, o gabarito indica esta alternativa, possivelmente por erro de digitação ou arredondamento inadequado.
  4. D 18,0
    A alternativa D (18,0 L) está incorreta, pois ainda não atinge exatamente a concentração desejada de 15%.
  5. E 20,0
    A alternativa E (20,0 L) está correta de acordo com o cálculo matemático, pois ao adicionar 20 L de água, a concentração do ácido nítrico cai para 15%.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é uma solução diluída?
É uma solução com baixa concentração de soluto em relação ao solvente.
2. Como se calcula a quantidade de soluto em uma solução?
Multiplica-se o volume da solução pela fração correspondente à concentração.
3. O que acontece com a quantidade de soluto ao diluir uma solução?
A quantidade de soluto permanece constante; apenas o volume total aumenta.
4. Qual é a equação geral para diluição de soluções?
Usa-se \(C_1V_1 = C_2V_2\), onde C é a concentração e V o volume.
5. O que significa concentração percentual em massa ou volume?
É a razão entre a quantidade de soluto e o volume total da solução, multiplicada por 100%.
6. Por que se adiciona água destilada em diluições?
Para garantir que não haja adição de outros solutos, mantendo a pureza do solvente.
7. Como converter porcentagem em fração para cálculos?
Divide-se o valor percentual por 100, por exemplo, 15% = 0,15.

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