150 ml de ácido clorídrico de concentração desconhecida são misturados a 350 ml de HCl 2 mol/L, dando uma solução 2,9 mol/L. Qual a concentração do ácido inicial?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é um problema de química que envolve mistura de soluções. A gente precisa descobrir a concentração inicial de um ácido clorídrico (HCl) quando misturamos duas soluções diferentes e conhecemos a concentração final. Para resolver isso, vamos usar a ideia de que a quantidade de matéria (ou seja, os mols de HCl) se preserva quando misturamos as soluções.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o que foi dado no problema:
- Volume da solução desconhecida ($ V_1 $): 150 ml
- Concentração da solução conhecida ($ C_2 $): 2 mol/L
- Volume da solução conhecida ($ V_2 $): 350 ml
- Concentração final da mistura ($ C_f $): 2,9 mol/L
Queremos descobrir a concentração da solução desconhecida ($ C_1 $).
Passo 3
A gente pode usar a fórmula de mistura, que é:
Essa fórmula basicamente diz que a concentração final é a soma das concentrações das soluções individuais multiplicadas pelos seus respectivos volumes, dividida pelo volume total da mistura.
Passo 4
Vamos substituir os valores que temos na fórmula:
Primeiro, somamos os volumes:
Agora a equação fica:
Passo 5
Agora, vamos resolver para $ C_1 $:
Multiplicamos ambos os lados por 500:
Multiplicamos ambos os lados por 500:
Subtraímos 700 de ambos os lados:
Finalmente, dividimos ambos os lados por 150:
Resposta
A concentração do ácido clorídrico inicial é de 5 mol/L.