A
, a pressão de vapor do
é de 352,7 torr e a do
é de 625 torr. Uma mistura dos dois, suposta ideal, contém,
em massa de cada componente. Qual é a composição do vapor acima da solução, a
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre uma mistura de etanol (
) e metanol (
) em 50% de massa cada, numa solução ideal a
. A gente quer descobrir qual é a composição do vapor que está acima dessa solução. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Raoult, que relaciona a pressão de vapor de cada componente com a sua fração na fase líquida.
Passo 2
Primeiro, precisamos transformar as porcentagens em massa em frações molares, porque a Lei de Raoult trabalha com frações molares. Para isso, vamos considerar uma certa quantidade de mistura, por exemplo, 100 gramas no total. Assim, teremos 50 gramas de etanol e 50 gramas de metanol.
Passo 3
Agora, vamos calcular quantos mols temos de cada componente. Para isso, precisamos das massas molares:
- Massa molar do etanol (
): - Massa molar do metanol (
):
Então:
- Mols de etanol:
- Mols de metanol:
Passo 4
Com os mols calculados, vamos encontrar a fração molar de cada componente na solução líquida:
- Fração molar do etanol (
): - Fração molar do metanol (
):
Passo 5
Agora, aplicamos a Lei de Raoult para cada componente, que diz que a pressão parcial (
) de cada componente no vapor é igual à fração molar na solução líquida (
) multiplicada pela pressão de vapor puro (
):
Passo 6
A pressão total do vapor acima da solução é a soma das pressões parciais:
Passo 7
Agora, para encontrar a composição do vapor, calculamos a fração molar de cada componente no vapor (
), que é a pressão parcial de cada componente dividida pela pressão total:
-
ou -
ou
Resposta
A composição do vapor acima da solução, a
, é aproximadamente
de etanol (
) e
de metanol (
).
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