100 g de uma solução aquosa de etanol contém 46 % em peso de álcool.
Determine a composição das soluções conjugadas em equilíbrio.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que temos 100 g de uma solução aquosa de etanol que contém 46% em peso de álcool. Nosso objetivo é descobrir a composição das soluções conjugadas em equilíbrio. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre porcentagem em peso, composição de soluções e equilíbrio químico. Vamos por etapas para ficar tudo bem claro!

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa ter 46% em peso de álcool em 100 g de solução. Isso quer dizer que, desses 100 g, 46 g são de etanol (álcool) e o restante, que é 54 g, é água. Então, já sabemos que na nossa solução inicial temos:
  • Ethanol: 46 g
  • Água: 54 g

Passo 3

Agora, para entender melhor a composição, vamos calcular a fração molar de cada componente. Para isso, precisamos saber quantas moles de cada substância temos na solução.
A fórmula para calcular a quantidade de moles é:
Número de mo<=s = Massa (g)Massa molar (g/mol) ú
A massa molar do etanol ( C2H5OH) é aproximadamente 46 g/mol e a da água ( H2O) é 18 g/mol.
Então:
Mo<=s de etanol = 46 , g46 , g/mol = 1 , mol
Mo<=s de água = 54 , g18 , g/mol = 3 , mols á

Passo 4

Com as moles calculadas, podemos agora determinar a fração molar de cada componente na solução. A fração molar ( X) é dada por:
X = Número de mo<=s do componenteNúmero total de mo<=s na solução úúçã
Total de moles na solução = 1 mol (etanol) + 3 mols (água) = 4 mols
Então:
Xetanol = 14 = 0,25
Xágua = 34 = 0,75 á

Passo 5

Agora, vamos pensar nas soluções conjugadas em equilíbrio. Em química, quando temos uma solução, especialmente em um equilíbrio, podemos pensar em duas soluções conjugadas: uma que tem mais etanol e outra que tem mais água. Essas soluções estão em equilíbrio porque a molécula de etanol e a de água podem interagir entre si, mantendo as proporções que calculamos.
Portanto, a composição das soluções conjugadas em equilíbrio será baseada nas frações molares que calculamos:
  • Solução Conjugada com Mais Etanol:
    • Fração molar de etanol: 0,25
    • Fração molar de água: 0,75
  • Solução Conjugada com Mais Água:
    • Fração molar de etanol: 0,25
    • Fração molar de água: 0,75

Resposta

A composição das soluções conjugadas em equilíbrio é de 25 % em fração molar de etanol e 75 % em fração molar de água.

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