PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 74 da FUVEST 2015

1ª fase · Química: Concentração de soluções

Um estudante utilizou um programa de computador para testar seus conhecimentos sobre concentração de soluções. No programa de simulação, ele deveria escolher um soluto para dissolver em água, a quantidade desse soluto, em mol, e o volume da solução. Uma vez escolhidos os valores desses parâmetros, o programa apresenta, em um mostrador, a concentração da solução. A tela inicial do simulador é mostrada a seguir.

Interface do simulador de soluções com janela contendo menu superior, seleção de soluto, botão "Reiniciar tudo?", dois cursores móveis verticais para ajuste da quantidade de soluto de 0 a 1,0 mol (cursor A) e do volume de solução de 0,2 L a 1,0 L (cursor B), ilustração de um béquer graduado contendo líquido e mostrador digital do valor da concentração em mol / L.

O estudante escolheu um soluto e moveu os cursores A e B até que o mostrador de concentração indicasse o valor 0{,}50\ \text{mol/L}. Quando esse valor foi atingido, os cursores A e B poderiam estar como mostrado em

Quadro com cinco alternativas (a, b, c, d, e), cada uma exibindo diferentes configurações de altura dos cursores A (quantidade de soluto de 0 a 1,0 mol) e B (volume de solução de 0,2 L a 1,0 L).

As alternativas estão no enunciado, acima.

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
  5. E
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Resolução comentada

A concentração em quantidade de matéria é C = \frac{n}{V}, com n em mol e V em litros. Para C = 0{,}50\ \text{mol/L}, precisamos de n = 0{,}50\,V, ou seja, a quantidade de soluto deve ser metade do volume (em valor numérico).

As escalas vão de 0 a 1,0 mol (cursor A) e de 0,2 L a 1,0 L (cursor B). Estimando as posições na figura de cada alternativa:

  1. a) A ≈ 0,8 mol e B ≈ 0,8 L: C = 0{,}8/0{,}8 = 1{,}0\ \text{mol/L}.
  2. b) A ≈ 0,8 mol e B ≈ 0,25 L: C \approx 3{,}2\ \text{mol/L}.
  3. c) A ≈ 0,15 mol e B ≈ 0,85 L: C \approx 0{,}18\ \text{mol/L}.
  4. d) A ≈ 0,4 mol e B ≈ 0,8 L: C = 0{,}4/0{,}8 = 0{,}50\ \text{mol/L}.
  5. e) A ≈ 0,5 mol e B ≈ 0,25 L: C \approx 2{,}0\ \text{mol/L}.

Só a configuração d) dá 0{,}50\ \text{mol/L}: o cursor A está um pouco abaixo da metade da escala, e o B em cerca de 0,8 L, perto do topo.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ACom A e B em cerca de 0,8, a concentração é 1,0 mol/L, o dobro do pedido.
  • BMuito soluto (≈0,8 mol) em volume pequeno (≈0,25 L) dá concentração ≈3 mol/L.
  • CPouco soluto (≈0,15 mol) em volume grande (≈0,85 L) dá concentração ≈0,2 mol/L, abaixo do pedido.
  • E0,5 mol em ≈0,25 L dá ≈2 mol/L; o volume está pequeno demais.

Assunto: Concentração de soluções.

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