Uma corrente de água residuária com
de tricloroetileno (TCE) a
, valor menor que o limite de solubilidade desse composto na água. Quais são os valores da concentração molar e da fração molar do TCE nessa água, admitindo que a solução em questão seja diluída? A
, a massa específica da água líquida é de
. A massa molar do TCE é de
e a massa molar da água é de
. A espécie A representa o TCE e a espécie B representa a água (solvente). A concentração molar de TCE na água
é determinada a partir da concentração mássica
.
Resp:
Resp:
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um problema envolvendo a concentração de tricloroetileno (TCE) em uma corrente de água residuária. O enunciado nos dá a concentração mássica do TCE, a temperatura, a massa específica da água, e as massas molares do TCE e da água. Nosso objetivo é encontrar a concentração molar e a fração molar do TCE nessa solução diluída. Para isso, vamos usar conceitos de química de soluções, como conversão de unidades e definição de concentração molar e fração molar.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é concentração molar. A concentração molar © é a quantidade de mols de soluto presente em um volume específico de solução. A fórmula para calcular a concentração molar é:
onde
é o número de mols do soluto e
é o volume da solução.
Passo 3
A concentração mássica (
) do TCE é dada como 200 mg/L. Para encontrar a concentração molar (
), precisamos converter essa concentração mássica para molar. Primeiro, convertemos miligramas para gramas:
Agora, usamos a massa molar do TCE (
) para encontrar o número de mols por litro:
Como
, temos:
Passo 4
Agora, vamos calcular a fração molar (
) do TCE na solução. A fração molar é a razão entre o número de mols do soluto e o número total de mols na solução. A fórmula é:
onde
é o número de mols de TCE e
é o número de mols de água.
Passo 5
Primeiro, precisamos calcular os mols de água na solução. Sabemos que a massa específica da água é
, o que significa que em 1 metro cúbico de água há
. Convertendo isso para gramas:
Usando a massa molar da água (
):
Como tínhamos
e considerando 1 metro cúbico é 1000 litros:
Passo 6
Agora, aplicamos a fórmula da fração molar: