Determine a fração molar de uma solução contendo 35% de água, 55% de etanol e 10% de isopropanol em massa

Passo 1

Vamos resolver esse exercício que pede para encontrar a fração molar de uma solução composta por 35% de água, 55% de etanol e 10% de isopropanol em massa. Aqui, estamos trabalhando com conceitos de química relacionados a frações molares e cálculos envolvendo massas e números de mols. Para resolver, vamos precisar das massas molares de cada substância e entender como converter porcentagens em massa para números de mols.

Passo 2

Primeiro, vamos assumir que temos 100 gramas da solução para facilitar os cálculos. Assim, temos:
  • 35 g de água (H₂O)
  • 55 g de etanol (C₂H₅OH)
  • 10 g de isopropanol ((CH₃)₂CHOH)

Passo 3

Agora, vamos calcular o número de mols de cada componente usando a fórmula:
n = massamassa molar
As massas molares são aproximadamente:
  • Água: 18 g/mol
  • Etanol: 46 g/mol
  • Isopropanol: 60 g/mol
Então:
  • Mols de água:
  • Mols de etanol:
  • Mols de isopropanol:

Passo 4

Em seguida, somamos os mols de todos os componentes para encontrar o total de mols na solução:
ntotal = 1,94,mol + 1,20,mol + 0,167,mol approx 3,31,mol

Passo 5

Finalmente, calculamos a fração molar de cada componente dividindo o número de mols de cada um pelo total de mols:
  • Fração molar da água:
xH2O = 1,94,mol3,31,mol approx 0,587
  • Fração molar do etanol:
xC2H5OH = 1,20,mol3,31,mol approx 0,363
  • Fração molar do isopropanol:
x(CH3)2CHOH = 0,167,mol3,31,mol approx 0,050

Resposta

A fração molar na solução é aproximadamente:
  • Água: 0,587
  • Etanol: 0,363
  • Isopropanol: 0,050

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