Química · IBFC · 2023 | Questão sqc-qq936890

QuímicaSoluções e Substâncias Inorgânicas

Código: qq936890
Banca: IBFC
Órgão: SEC-BA
Ano: 2023
Nível: Superior

Cargo: Professor da Educação Básica - Química

Um químico precisou de uma solução diluída de KBr que foi preparada em laboratório seguindo os procedimentos:1. dissolveu-se 2,38 g de KBr em água em um balão de 250 ml (completado até a marca).2. em seguida, uma amostra de 2,00 ml desta solução foi transferida para um balão volumétrico de 100 ml e diluída com água até a marca.Dados: Massa molecular do KBr: 119 g mol-¹ , Solubilidade do KBr em água: 53,3 g / mlCom esses dados em mãos, analise as asserções a seguirI. Houve precipitação do sal ao se preparar a solução.II. A concentração final da solução na Etapa 1 é de 9,52 g.l-¹ .III. A concentração da solução após a diluição (Etapa 2) é 1,9 g.l-¹ .IV. A concentração da solução após a diluição (Etapa 2) é 0,95 g.l-¹ .V. A concentração da solução (em mol.l-1 ) após a diluição (Etapa 2) em 1,6.10-3 mol.l-¹ .Estão corretas as afirmativas:

AII, III e V apenas
BI, II e IV apenas
CII e V apenas
DIII e V apenas
EIII e IV apenas

Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — II e V apenas

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Soluções: concentração, diluição e solubilidade

Gabarito: letra C (II e V apenas). A concentração da solução na Etapa 1 é de 9,52 g/L (assertiva II correta) e, após a diluição de 2,00 mL para 100 mL, a concentração final é de 0,1904 g/L, que corresponde a 1,6 × 10⁻³ mol/L (assertiva V correta). A assertiva I é falsa porque a massa de KBr dissolvida (2,38 g em 250 mL) está muito abaixo do coeficiente de solubilidade (53,3 g/mL), não havendo precipitação. As assertivas III e IV apresentam valores incorretos para a concentração final.

A questão envolve dois conceitos centrais de soluções: concentração comum (g/L) e diluição. A concentração comum é a razão entre a massa do soluto (em gramas) e o volume da solução (em litros). A diluição é o processo de adicionar solvente a uma solução, diminuindo sua concentração, mas sem alterar a quantidade de soluto — essa é a chave do raciocínio: a massa de soluto na alíquota transferida é a mesma que estará na solução final.

Vamos calcular passo a passo. Na Etapa 1, temos 2,38 g de KBr dissolvidos em 250 mL (0,250 L) de solução. A concentração comum é:

C_1 = \frac{m}{V} = \frac{2,38\ \text{g}}{0,250\ \text{L}} = 9,52\ \text{g/L}

Esse valor confirma a assertiva II. Agora, na Etapa 2, retira-se uma alíquota de 2,00 mL (0,00200 L) dessa solução e dilui-se para 100 mL (0,100 L). A massa de KBr na alíquota é:

m_{alíquota} = C_1 \times V_{alíquota} = 9,52\ \text{g/L} \times 0,00200\ \text{L} = 0,01904\ \text{g}

Essa massa é toda transferida para o balão de 100 mL. A concentração final é:

C_2 = \frac{m_{alíquota}}{V_{final}} = \frac{0,01904\ \text{g}}{0,100\ \text{L}} = 0,1904\ \text{g/L}

Esse valor não é 1,9 g/L (assertiva III) nem 0,95 g/L (assertiva IV). Para converter em mol/L, usamos a massa molar do KBr (119 g/mol):

C_2\ (\text{mol/L}) = \frac{0,1904\ \text{g/L}}{119\ \text{g/mol}} = 1,6 \times 10^{-3}\ \text{mol/L}

Confirmando a assertiva V. Uma forma mais direta de resolver a Etapa 2 é usar a fórmula de diluição $C_1 V_1 = C_2 V_2$ , que expressa exatamente a conservação da quantidade de soluto:

9,52\ \text{g/L} \times 0,00200\ \text{L} = C_2 \times 0,100\ \text{L} \Rightarrow C_2 = 0,1904\ \text{g/L}

Sobre a assertiva I, a solubilidade do KBr em água é de 53,3 g/mL — um valor altíssimo. Em 250 mL de água, seria possível dissolver cerca de 13.325 g de KBr. Como foram dissolvidos apenas 2,38 g, a solução está insaturada, ou seja, muito abaixo do limite de saturação. Não há qualquer precipitação. A banca coloca esse dado apenas para testar se o candidato sabe comparar a massa dissolvida com o coeficiente de solubilidade.

A pegadinha central está nas assertivas III e IV: ambas apresentam valores plausíveis (1,9 g/L e 0,95 g/L) que parecem derivar de um cálculo rápido, mas estão errados. O candidato que esquece de converter 2,00 mL para litros (0,002 L) ou que confunde a massa da alíquota com a massa total pode cair nesses distratores. O valor 1,9 g/L, por exemplo, seria obtido se alguém dividisse 0,19 g (valor incorreto) por 0,1 L, ou se confundisse a massa da alíquota. Já 0,95 g/L seria metade de 1,9 g/L, talvez de uma divisão por 200 mL em vez de 100 mL.

NÃO CAIA NESSA!

A banca explora a conversão de unidades e a diferença entre massa total e massa da alíquota. O candidato que calcula a concentração da Etapa 1 corretamente (9,52 g/L) mas erra ao transferir para a Etapa 2 — por exemplo, usando 2,00 mL como 0,2 L ou esquecendo de multiplicar pela concentração — chega a 1,9 g/L ou 0,95 g/L. A chave é lembrar que a massa de soluto na alíquota é $C_1 \times V_1$ , e não a massa total da Etapa 1.

Assertiva	Valor calculado	Situação real	Veredito
I — Houve precipitação	2,38 g << 13.325 g (solubilidade em 250 mL)	Solução insaturada, sem precipitação	Falsa
II — C₁ = 9,52 g/L	2,38 g ÷ 0,250 L = 9,52 g/L	Correto	Verdadeira
III — C₂ = 1,9 g/L	0,01904 g ÷ 0,100 L = 0,1904 g/L	Valor incorreto	Falsa
IV — C₂ = 0,95 g/L	0,01904 g ÷ 0,100 L = 0,1904 g/L	Valor incorreto	Falsa
V — C₂ = 1,6×10⁻³ mol/L	0,1904 g/L ÷ 119 g/mol = 1,6×10⁻³ mol/L	Correto	Verdadeira

1Dissolver 2,38 g em 250 mL
2Concentração: 9,52 g/L
3Transferir 2,00 mL
4Diluir para 100 mL
5Final: 0,1904 g/L (1,6×10⁻³ mol/L)

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Item I — ❌ Incorreto

A assertiva afirma que houve precipitação do sal. Isso é falso: a solubilidade do KBr é de 53,3 g/mL, ou seja, em 250 mL de água seria possível dissolver aproximadamente 13.325 g de KBr. Como foram dissolvidos apenas 2,38 g, a solução está insaturada — a quantidade de soluto está muito abaixo do coeficiente de solubilidade, portanto todo o sal se dissolve e não há corpo de fundo.

Item II — ✅ Correto

A concentração da solução na Etapa 1 é calculada dividindo a massa do soluto pelo volume da solução em litros: 2,38 g ÷ 0,250 L = 9,52 g/L. O valor está exatamente correto.

Item III — ❌ Incorreto

A concentração após a diluição não é 1,9 g/L. O valor correto é 0,1904 g/L. O erro provável do candidato é usar 2,00 mL como 0,2 L (em vez de 0,002 L) ou confundir a massa da alíquota com a massa total dissolvida na Etapa 1.

Item IV — ❌ Incorreto

A concentração após a diluição não é 0,95 g/L. Esse valor seria obtido se alguém dividisse 0,19 g (massa incorreta) por 0,2 L, ou se confundisse o volume final. O valor correto é 0,1904 g/L.

Item V — ✅ Correto

A concentração em mol/L após a diluição é calculada dividindo a concentração em g/L pela massa molar: 0,1904 g/L ÷ 119 g/mol = 1,6 × 10⁻³ mol/L. O valor está correto.

Conclusão: Estão corretas apenas as assertivas II e V, portanto o gabarito é a letra C.

Gabarito: letra C

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