Um químico tem 250 mL de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) 2,0 mol/L e precisa preparar 1,0 L de uma solução 0,5 mol/L. Quantos mL da solução inicial devem ser usados?

Explicação

A quantidade de substância necessária para a solução final é calculada como: n = C * V = 0,5 mol/L * 1,0 L = 0,5 mol. A quantidade de substância presente na solução inicial é calculada como: n = C * V = 2,0 mol/L * (V em L), onde V é o volume da solução inicial necessário. Como a quantidade de substância é a mesma, igualamos as duas expressões: 0,5 mol = 2,0 mol/L * V, então V = 0,5 mol / 2,0 mol/L = 0,25 L ou 250 mL. No entanto, considerando a necessidade de calcular o volume em mL da solução inicial que deve ser usado para preparar 1 L de solução 0,5 mol/L, é preciso considerar a diluição. A quantidade de substância necessária para 1 L de solução 0,5 mol/L é 0,5 mol. Se a solução inicial for 2,0 mol/L, para obter 0,5 mol, usamos 0,5 mol / 2,0 mol/L = 0,25 L = 250 mL da solução inicial para preparar 1 L da solução desejada, o que significa diluir 250 mL da solução 2,0 mol/L para 1 L. Portanto, o cálculo inicial estava correto, mas a interpretação foi confusa. O cálculo direto para o volume necessário da solução 2,0 mol/L para obter 0,5 mol em 1 L é feito considerando a quantidade de substância necessária e a concentração da solução inicial. Para obter 0,5 mol de NaOH em 1 L de solução 0,5 mol/L, basta calcular o volume da solução 2,0 mol/L necessária: Volume = quantidade de substância / concentração = 0,5 mol / 2,0 mol/L = 0,25 L = 250 mL. Porém, este é o volume necessário para atingir 0,5 mol em 1 L de solução 0,5 mol/L, considerando a diluição até 1 L. Assim, para preparar 1 L de solução 0,5 mol/L a partir de uma solução 2,0 mol/L, o químico precisa usar 125 mL da solução 2,0 mol/L, pois 0,5 mol é a quantidade necessária para 1 L de solução 0,5 mol/L, e 0,5 mol / 2,0 mol/L = 0,25 L ou 250 mL parece ser o cálculo correto para obter a quantidade de substância necessária, mas o volume a ser usado da solução inicial para a diluição é proporcional à quantidade de substância necessária e à concentração da solução inicial. Portanto, se 250 mL da solução 2,0 mol/L contém 0,5 mol de NaOH, isso significa que para 1 L de solução 0,5 mol/L, usando a solução 2,0 mol/L, é necessário usar 125 mL, pois 250 mL da solução 2,0 mol/L para 0,5 mol, considerando a relação direta, para 1 L da solução desejada, a quantidade necessária é 125 mL da solução 2,0 mol/L.