A densidade de uma solução aquosa contendo
em massa de etanol
é
. (a) Calcule a molalidade desta solução, (b) Calcule a sua molaridade. © Que volume da solução conteria
de etanol? (a) 2,41 mol
, (b) 2,13 mol/ L e © 0,0587 L
Passo 1
Vamos começar entendendo o que a questão está nos pedindo. Temos uma solução aquosa que contém
em massa de etanol (
) e sua densidade é
. Precisamos calcular três coisas:
a) A molalidade da solução.
b) A molaridade da solução.
c) O volume da solução que contém
de etanol.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de concentração de soluções como molalidade e molaridade, além de entender como a densidade nos ajuda a relacionar massa e volume.
Passo 2
a) Calcular a molalidade da solução.
O que é molalidade?
A molalidade ( ) é uma medida de concentração que indica o número de moles de soluto por quilograma de solvente. A fórmula é:
A molalidade (
Passos para calcular:
-
Determinar a massa de etanol na solução:
- Sabemos que a solução tem
em massa de etanol. - Vamos assumir que temos
de solução para facilitar os cálculos. - Então, a massa de etanol é
de , ou seja, .
- Sabemos que a solução tem
-
Calcular a massa de água (solvente):
- Se a solução tem
e são de etanol, então a massa de água é . - Convertendo para quilogramas:
.
- Se a solução tem
-
Calcular o número de moles de etanol:
- A massa molar do etanol (
) é: - Número de moles:
- A massa molar do etanol (
-
Calcular a molalidade:
Passo 3
b) Calcular a molaridade da solução.
O que é molaridade?
A molaridade ( ) é uma medida de concentração que indica o número de moles de soluto por litro de solução. A fórmula é:
A molaridade (
Passos para calcular:
-
Já sabemos o número de moles de etanol:
-
.
-
-
Determinar o volume da solução:
- Usamos a densidade da solução:
. - Massa da solução:
. - Volume:
- Usamos a densidade da solução:
-
Calcular a molaridade:
Passo 4
c) Calcular o volume da solução que conteria
de etanol.
Passos para calcular:
- Usar a molaridade para encontrar o volume necessário:
- A fórmula é rearranjada para encontrar o volume:
- Substituindo os valores:
- Convertendo para mililitros:
- A fórmula é rearranjada para encontrar o volume:
Resposta
a) A molalidade da solução é aproximadamente
.
b) A molaridade da solução é aproximadamente
.
c) O volume da solução que conteria
de etanol é aproximadamente
(ou
).
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.
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.
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