(Originais Teachy 2023) - Questão Difícil de Química

Uma escola de química está promovendo um projeto de conscientização ambiental, e um dos experimentos envolve a preparação de uma solução de limpeza utilizando água e álcool isopropílico. Um grupo de alunos decide preparar 500 mL de uma solução 30% (m/v) de álcool isopropílico. Eles têm disponíveis duas soluções: uma com 90% (m/v) de álcool isopropílico e outra com 10% (m/v) do mesmo composto. Na primeira etapa, os alunos devem preparar uma solução intermediária misturando volumes adequados das soluções de 90% e 10%, de modo a obter uma solução 50% (m/v) de álcool isopropílico. Em seguida, devem diluir parte dessa solução intermediária com água destilada para atingir a concentração desejada de 30%. Considerando que o volume final desejado é de 500 mL e que o álcool isopropílico é totalmente miscível em água, calcule: 1) Qual o volume de cada solução inicial (90% e 10%) que os alunos devem misturar para obter a solução intermediária de 50% (m/v)? 2) Após a preparação da solução intermediária, qual volume dessa solução os alunos devem utilizar e quanto de água destilada devem adicionar para atingir a concentração final de 30% (m/v)? Explique o raciocínio e os cálculos detalhadamente, justificando suas escolhas com base nos princípios da diluição e mistura de soluções.