Calcular a massa molecular média de uma solução contendo 50% de etanol e 50% de água em massa:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular a massa molecular média de uma solução que tem 50% de etanol e 50% de água em massa. Para isso, vamos usar conceitos de química relacionados à massa molecular e às proporções das substâncias na solução. Vamos precisar saber as massas moleculares do etanol e da água e aplicar uma fórmula para encontrar a massa molecular média da mistura.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é massa molecular. A massa molecular de uma substância é a soma das massas atômicas de todos os átomos que formam uma molécula dessa substância. Isso nos ajuda a entender como diferentes moléculas se combinam em uma solução.
Passo 3
Agora, vamos identificar as massas moleculares do etanol e da água. O etanol (C₂H₆O) é composto por 2 átomos de carbono ©, 6 de hidrogênio (H) e 1 de oxigênio (O). A água (H₂O) tem 2 átomos de hidrogênio e 1 de oxigênio.
Calculando:
-
Etanol (C₂H₆O):
- Carbono ©: 12 g/mol × 2 = 24 g/mol
- Hidrogênio (H): 1 g/mol × 6 = 6 g/mol
- Oxigênio (O): 16 g/mol × 1 = 16 g/mol
- Massa molecular do etanol = 24 + 6 + 16 = 46 g/mol
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Água (H₂O):
- Hidrogênio (H): 1 g/mol × 2 = 2 g/mol
- Oxigênio (O): 16 g/mol × 1 = 16 g/mol
- Massa molecular da água = 2 + 16 = 18 g/mol
Passo 4
Com as massas moleculares conhecidas, vamos usar a fórmula para calcular a massa molecular média (Mₘᵃᵐᵐᶦᵃ) da solução:
Onde:
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e são as frações em massa do etanol e da água, respectivamente (neste caso, 0.5 cada). -
e são as massas moleculares do etanol e da água.
Substituindo os valores:
Vamos calcular o denominador:
Então:
Resposta
A massa molecular média da solução é aproximadamente 25,88 g/mol.