Deseja-se preparar 2,0 litros de solução 0,1 mol / L de ácido sulfúrico, dispondo-se de 20 mL de solução 5,00 mol / L e de 500 mL de solução 2,00 mol / L. Consumindo-se a totalidade da solução 5,00 mol / L, qual o volume a empregar da solução 2,00 mol / L ?

Passo 1

Ok, vamos lá! A questão pede para preparar 2,0 litros de uma solução de ácido sulfúrico ( H2SO4) com concentração de 0,1 mol / L. Para isso, temos duas soluções prontas:
  • 20 mL de uma solução com 5,00 mol / L
  • 500 mL de uma solução com 2,00 mol / L
Precisamos encontrar quanto da solução de 2,00 mol / L usar, sabendo que vamos usar toda a solução de 5,00 mol / L. Vamos resolver isso passo a passo usando o conceito de diluição e conservação da quantidade de matéria.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a quantidade total de matéria (número de mols) que precisamos na solução final. A fórmula para isso é:
Quantidade de matéria = Volume times Concentração éçã
Aqui, queremos 2,0 litros de uma solução 0,1 M:
nfinal = 2,0 , L times 0,1 , mol/L = 0,2 , mol

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols temos na solução de 5,00 mol / L que vamos usar. Sabemos que vamos usar todo o volume disponível, que é 20 mL (ou 0,020 L):
n5 = 0,020 , L times 5,00 , mol/L = 0,1 , mol

Passo 4

Sabemos que a quantidade total de matéria na solução final deve ser a soma dos mols provenientes das duas soluções utilizadas. Vamos chamar de V2 o volume da solução de 2,00 mol / L que precisamos usar. Então:
nfinal = n5 + n2
Substituindo os valores:
0,2 , mol = 0,1 , mol + V2 times 2,00 , mol/L

Passo 5

Vamos resolver para V2:
0,2 , mol - 0,1 , mol = V2 times 2,00 , mol/L
0,1 , mol = V2 times 2,00 , mol/L
V2 = 0,1 , mol2,00 , mol/L = 0,05 , L

Resposta

Precisamos utilizar 50 mL da solução de 2,00 mol / L para preparar 2,0 litros de uma solução 0,1 mol / L de ácido sulfúrico.

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