Ciências da NaturezaFísico-Química (Estequiometria, Soluções, Termoquímica e Cinética)Médio

Questão de Físico-Química (Estequiometria, Soluções, Termoquímica e Cinética) — ENEM

Em um protocolo de saúde para limpeza de superfícies, uma equipe precisa diluir um desinfetante concentrado antes do uso pela comunidade. A solução original tem concentração de 50 g/L e dela se retira um certo volume, que é então completado com água até um volume maior, reduzindo a concentração sem alterar a massa de soluto presente. Na diluição, vale a relação C₁ · V₁ = C₂ · V₂, em que C₁ e V₁ são a concentração e o volume iniciais e C₂ e V₂ são os finais, pois a massa de soluto permanece constante. A equipe retira 100 mL da solução de 50 g/L e adiciona água até completar 500 mL de solução final, pronta para a desinfecção. Considerando a conservação da massa de soluto e os volumes envolvidos nessa diluição, qual é a concentração final do desinfetante preparado?
A5 g/L
B10 g/L
C25 g/L
D50 g/L
E250 g/L

Gabarito comentado

Diluir é adicionar solvente mantendo a massa de soluto, o que reduz a concentração na proporção inversa ao aumento do volume (C₁·V₁ = C₂·V₂). Esse cálculo é rotineiro ao preparar medicamentos, produtos de limpeza e reagentes a partir de soluções concentradas.

Resolução passo a passo

Na diluição, a massa de soluto não muda, então vale C₁ · V₁ = C₂ · V₂. Os dados são C₁ = 50 g/L, V₁ = 100 mL e V₂ = 500 mL, e busca-se C₂. Isolando, C₂ = (C₁ · V₁) ÷ V₂ = (50 × 100) ÷ 500 = 5000 ÷ 500 = 10 g/L. Como as duas unidades de volume são iguais (mL), elas se cancelam na razão e não exigem conversão. O valor 5 g/L surge de dobrar o volume final ou trocar a operação; 25 g/L corresponde a uma diluição pela metade; 50 g/L repete a concentração inicial, ignorando a adição de água; 250 g/L multiplica em vez de dividir pelo volume final. Apenas 10 g/L aplica corretamente a relação de diluição, sendo a concentração do desinfetante pronto.

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