O vinagre vem sendo usado desde a Antiguidade como conservante de alimentos, bem como agente de limpeza e condimento. Um dos principais componentes do vinagre é o ácido acético (massa molar 60 g/mol), cuja faixa de concentração deve se situar entre 4% a 6% (m/v). Em um teste de controle de qualidade foram analisadas cinco marcas de diferentes vinagres, e as concentrações de ácido acético, em mol/L, se encontram no quadro.
A amostra de vinagre que se encontra dentro do limite de concentração tolerado é a
A) 1.
B) 2.
C) 3.
D) 4.
E) 5.
Resolução em Texto
📘 Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- QUÍMICA – Soluções e Unidades de Concentração:
- Cálculo de concentração percentual (% m/v)
- Conversão de g/L para mol/L
- Regra de três com massa molar
- Análise de tabelas
📔 Nível da Questão:
- Médio — exige conhecimento de concentração em % m/v, domínio de unidades químicas e a conversão correta para mol/L, além da comparação com valores de uma tabela.
✅ Gabarito:
- ✅ Letra E
🎯 Tema/Objetivo Geral:
- Conversão de concentração de soluções – Análise de qualidade do vinagre com base no ácido acético.
🔷 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 COMANDO DA QUESTÃO:
“A amostra de vinagre que se encontra dentro do limite de concentração tolerado é:”
🔍 O QUE ESTÁ SENDO PEDIDO?
Identificar, entre as amostras da tabela, qual apresenta concentração de ácido acético dentro do intervalo tolerado, convertendo corretamente a faixa de 4% a 6% (m/v) para mol/L.
🎯 OBJETIVO CRISTALINO:
Converter 4% m/v e 6% m/v em mol/L para poder comparar com os dados da tabela, e então identificar qual valor está dentro desse intervalo.
❓ PERGUNTA DE ATENÇÃO:
Você percebeu que os dados da tabela estão em mol/L, mas o intervalo permitido está em % m/v? É necessário converter a unidade antes de comparar.
🔷 Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
📌 Vamos entender o que significa cada unidade:
🔹 % m/v (massa por volume)
Essa unidade indica quantos gramas de soluto há em 100 mL de solução.
Exemplo:
- 4% m/v → 4 g de ácido acético em 100 mL
- 6% m/v → 6 g de ácido acético em 100 mL
🔹 mol/L (molaridade)
É a concentração expressa em mol de soluto por litro de solução.
Para converter de g/L para mol/L, usamos a massa molar da substância:
- mol/L = massa em g/L/massa molar (g/mol)
Neste caso, a massa molar do ácido acético é 60 g/mol.
🔷 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 Faixa permitida: 4% a 6% (m/v)
Precisamos converter esses limites para mol/L para compará-los com os dados da tabela:
| Amostra | Concentração (mol/L) |
|---|---|
| 1 | 0,007 |
| 2 | 0,070 |
| 3 | 0,150 |
| 4 | 0,400 |
| 5 | 0,700 |
🔷 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
🔹 Convertendo 4% (m/v):
- 4% m/v = 4 g em 100 mL → 40 g em 1000 mL
- mol/L = 40 / 60 = 0,666… mol/L ≈ 0,6 mol/L
🔹 Convertendo 6% (m/v):
- 6% m/v = 6 g em 100 mL → 60 g em 1000 mL
- mol/L = 60 / 60 = 1,0 mol/L
📌 Faixa tolerada em mol/L: 0,6 a 1,0 mol/L
Agora comparamos com a tabela:
- Amostra 1: 0,007 ❌
- Amostra 2: 0,070 ❌
- Amostra 3: 0,150 ❌
- Amostra 4: 0,400 ❌
- Amostra 5: 0,700 ✅
🔎 Apenas a amostra 5 está entre 0,6 e 1,0 mol/L.
🔷 Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
A) 1 — 0,007 mol/L ❌
B) 2 — 0,070 mol/L ❌
C) 3 — 0,150 mol/L ❌
D) 4 — 0,400 mol/L ❌
E) 5 — 0,700 mol/L ✅ correta
🔷 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
A única amostra com concentração de ácido acético dentro da faixa exigida (0,6 a 1,0 mol/L) é a amostra 5, que apresenta 0,700 mol/L.
✅ Gabarito: Letra E
