A acetona, , é o principal componente do removedor de esmalte de unhas. Uma solução é preparada adicionando-se de acetona ) a de álcool etílico, . 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,
Usamos a fórmula:
Então,

Passo 4

Agora, vamos calcular a massa do álcool etílico. Sabemos que:
  • Volume do álcool etílico = 50,0 mL
  • Densidade do álcool etílico, á
Usando a mesma fórmula:
áí

Passo 5

Agora, somamos as massas para encontrar a massa total da solução:
áí

Passo 6

Com as massas conhecidas, podemos calcular a porcentagem em massa de acetona:
çã
Substituindo:

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:
áí

Passo 8

Agora, aplicamos a fórmula da porcentagem em volume para o álcool etílico:
áíáíçã
Substituindo:
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:
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, :
  • Massa molar do álcool etílico, :

Passo 10

Calculamos os mols de cada componente:
áí

Passo 11

Agora, somamos os mols para encontrar o total na solução:

Passo 12

Finalmente, calculamos a fração molar da acetona:
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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