Questão de Química — Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais. — FGV 2024

Diluição de soluções – Cálculo do volume de água

Gabarito: letra B (200 mL). A questão envolve duas diluições sucessivas. Aplicando a relação fundamental $C_1 V_1 = C_2 V_2$ em cada etapa, determina-se que o volume final da segunda diluição é 400 mL. Como a alíquota retirada era de 200 mL, o volume de água adicionado foi de 200 mL.

Etapas de resolução

1. Primeira diluição:

   • Alíquota inicial: 200 mL de HCl 1 M.

   • Diluída para 1 L (1000 mL).

   • Concentração intermediária: $C_i = \frac{1 \text{ M} \times 200 \text{ mL}}{1000 \text{ mL}} = 0,2 \text{ M}$.

1. Segunda diluição:

   • Retira-se 200 mL da solução 0,2 M.

   • Deseja-se obter 0,1 M.

   • Volume final necessário: $V_f = \frac{0,2 \text{ M} \times 200 \text{ mL}}{0,1 \text{ M}} = 400 \text{ mL}$.

   • Água adicionada: $400 \text{ mL} - 200 \text{ mL} = 200 \text{ mL}$.

Análise das alternativas

Alternativa A — 100 mL ❌ Incorreta

Corresponderia a um volume final de 300 mL, o que resultaria em concentração ≈ 0,133 M, diferente do desejado.

Alternativa B — 200 mL ✅ Correta ⟵ GABARITO

Conforme cálculo acima: volume final 400 mL, logo adicionam-se 200 mL de água.

Alternativa C — 400 mL ❌ Incorreta

Esse valor é o volume final, não o volume adicionado. Armadilha clássica: o aluno calcula o volume final e marca diretamente.

Alternativa D — 500 mL ❌ Incorreta

Corresponderia a volume final de 700 mL, resultando em concentração ≈ 0,057 M.

Alternativa E — 800 mL ❌ Incorreta

Corresponderia a volume final de 1000 mL, resultando em concentração 0,04 M.

Gabarito: letra B