A acetona, C3 H6 O, é o principal componente do removedor de esmalte de unhas. Uma solução é preparada adicionando-se 35,0 mL de acetona (d=0,790 g / mL ) a 50,0 mL de álcool etílico, C2 H6 O(d=0,789 g / mL). Admitindo que os volumes sejam aditivos, calcule: a) a porcentagem em massa de acetona na solução; b) a porcentagem em volume do álcool etílico na solução; c) a fração molar da acetona na solução;

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício que envolve mistura de líquidos! A gente tem uma solução feita com acetona e álcool etílico. Precisamos calcular três coisas: a porcentagem em massa de acetona, a porcentagem em volume de álcool etílico e a fração molar da acetona na solução. Para isso, vamos precisar das densidades dos líquidos, volumes usados e das fórmulas de porcentagem em massa, porcentagem em volume e cálculo de frações molares.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a porcentagem em massa de acetona na solução. A porcentagem em massa é a razão entre a massa da substância de interesse e a massa total da solução, multiplicada por 100.
Para isso, precisamos encontrar:
  • A massa da acetona
  • A massa do álcool etílico
  • A massa total da solução

Passo 3

Vamos calcular a massa da acetona. Sabemos que:
  • Volume da acetona = 35,0 mL
  • Densidade da acetona, rhoacetona = 0,790 , g/mL
Usamos a fórmula:
Massa = Volume times Densidade
Então,
Massa da acetona = 35,0 , mL times 0,790 , g/mL = 27,65 , g

Passo 4

Agora, vamos calcular a massa do álcool etílico. Sabemos que:
  • Volume do álcool etílico = 50,0 mL
  • Densidade do álcool etílico, rhoálcool = 0,789 , g/mLá
Usando a mesma fórmula:
Massa da álcool etílico = 50,0 , mL times 0,789 , g/mL = 39,45 , g áí

Passo 5

Agora, somamos as massas para encontrar a massa total da solução:
Massa total = Massa da acetona + Massa do álcool etílico = 27,65 , g + 39,45 , g = 67,10 , g áí

Passo 6

Com as massas conhecidas, podemos calcular a porcentagem em massa de acetona:
% em massa de acetona = ( Massa da acetonaMassa total da solução ) times 100% çã
Substituindo:
% em massa de acetona = ( 27,65 , g67,10 , g ) times 100% approx 41,23%

Passo 7

Agora vamos para a porcentagem em volume do álcool etílico na solução. A porcentagem em volume é a razão entre o volume da substância de interesse e o volume total da solução, multiplicada por 100.
Primeiro, calculamos o volume total da solução:
Volume total = Volume da acetona + Volume do álcool etílico = 35,0 , mL + 50,0 , mL = 85,0 , mL áí

Passo 8

Agora, aplicamos a fórmula da porcentagem em volume para o álcool etílico:
% em volume de álcool etílico = ( Volume do álcool etílicoVolume total da solução ) times 100% áíáíçã
Substituindo:
% em volume de álcool etílico = ( 50,0 , mL85,0 , mL ) times 100% approx 58,82% áí

Passo 9

Por fim, vamos calcular a fração molar da acetona na solução. A fração molar é a razão entre o número de mols da substância de interesse e o número total de mols na solução.
Primeiro, precisamos encontrar os mols de acetona e álcool etílico. Para isso, usamos a fórmula:
Mols = MassaMassa molar
As massas já calculamos:
  • Massa da acetona = 27,65 g
  • Massa do álcool etílico = 39,45 g
Precisamos das massas molares:
  • Massa molar da acetona, C3H6O: 3 times 12,01 + 6 times 1,008 + 16,00 = 58,08 , g/mol
  • Massa molar do álcool etílico, C2H6O: 2 times 12,01 + 6 times 1,008 + 16,00 = 46,07 , g/mol

Passo 10

Calculamos os mols de cada componente:
Mols de acetona = 27,65 , g58,08 , g/mol approx 0,476 , mol
Mols de álcool etílico = 39,45 , g46,07 , g/mol approx 0,857 , mol áí

Passo 11

Agora, somamos os mols para encontrar o total na solução:
Mols totais = 0,476 , mol + 0,857 , mol = 1,333 , mol

Passo 12

Finalmente, calculamos a fração molar da acetona:
Fração molar da acetona = Mols de acetonaMols totais = 0,4761,333 approx 0,357 çã

Resposta

a) A porcentagem em massa de acetona na solução é aproximadamente 41,23%.
b) A porcentagem em volume do álcool etílico na solução é aproximadamente 58,82%.
c) A fração molar da acetona na solução é aproximadamente 0,357.

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