Para preparar uma solução de densidade 1,2 g/mL de um determinado sal, dissolve-se 20 g desse composto em 230 g de água. A concentração dessa soluçã...

Alternativa C - 96,0 g/L.

Introdução

A questão aborda o cálculo da concentração de uma solução expressa em gramas por litro (g/L), a partir das massas do soluto e do solvente e da densidade da solução final. Este é um conceito fundamental em química que exige a compreensão de como combinar as informações de massa e volume para determinar a quantidade de soluto presente em uma dada quantidade de solução.

Desenvolvimento

A concentração de uma solução é uma medida da quantidade de soluto dissolvido em uma quantidade específica de solvente ou de solução. Existem diversas formas de expressar a concentração, e uma das mais comuns é a concentração comum ou concentração em massa por volume (g/L). Para calculá-la, precisamos conhecer a massa do soluto (em gramas) e o volume total da solução (em litros).

O processo envolve as seguintes etapas:

1. Cálculo da massa total da solução: A massa da solução é a soma da massa do soluto e da massa do solvente. Massa da solução = Massa do soluto + Massa do solvente
2. Cálculo do volume da solução: A densidade é uma propriedade intensiva que relaciona massa e volume (Densidade = Massa / Volume). Conhecendo a massa total da solução e sua densidade, podemos calcular o volume da solução. Volume da solução = Massa da solução / Densidade da solução
3. Conversão de unidades: Como a densidade é dada em g/mL e a concentração final é solicitada em g/L, é necessário converter o volume de mililitros (mL) para litros (L). Lembre-se que 1 L = 1000 mL.
4. Cálculo da concentração em g/L: Com a massa do soluto e o volume da solução em litros, a concentração pode ser calculada. Concentração (g/L) = Massa do soluto (g) / Volume da solução (L)

Análise

Vamos aplicar os passos descritos aos dados fornecidos na questão:

Dados:

• Massa do soluto (sal) = 20 g
• Massa do solvente (água) = 230 g
• Densidade da solução = 1,2 g/mL

Passo 1: Calcular a massa total da solução. Massa da solução = Massa do soluto + Massa do solvente Massa da solução = 20 g + 230 g = 250 g

Passo 2: Calcular o volume da solução. Usaremos a fórmula da densidade (d = m/V), rearranjada para encontrar o volume (V = m/d). Volume da solução = Massa da solução / Densidade da solução Volume da solução = 250 g / 1,2 g/mL Volume da solução ≈ 208,33 mL

Passo 3: Converter o volume de mL para L. Para converter mL para L, dividimos por 1000. Volume da solução em L = 208,33 mL / 1000 mL/L Volume da solução em L ≈ 0,20833 L

Passo 4: Calcular a concentração da solução em g/L. Concentração (g/L) = Massa do soluto (g) / Volume da solução (L) Concentração (g/L) = 20 g / 0,20833 L Concentração (g/L) = 96,0 g/L

Comparação com as alternativas:

| Alternativa | Valor (g/L) | Análise | | :---------- | :---------- | :--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | (A) | 80,0 | Incorreta. Este valor não corresponde ao cálculo correto. | | (B) | 86,0 | Incorreta. Este valor não corresponde ao cálculo correto. | | (C) | 96,0 | Correta. Este valor é obtido seguindo os cálculos corretos da massa total da solução, seu volume e, finalmente, a concentração. | | (D) | 110,4 | Incorreta. Este valor não corresponde ao cálculo correto. | | (E) | 114,0 | Incorreta. Este valor não corresponde ao cálculo correto. |

Conclusão

A concentração da solução é determinada pela razão entre a massa do soluto e o volume total da solução. Primeiramente, somamos as massas do soluto e do solvente para obter a massa total da solução. Em seguida, utilizamos a densidade fornecida para calcular o volume dessa solução. Finalmente, dividimos a massa do soluto pelo volume da solução (em litros) para encontrar a concentração em g/L, que resulta em 96,0 g/L.

Alternativa C.