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:
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:
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:
- Fração molar do etanol:
- Fração molar do isopropanol:
Resposta
A fração molar na solução é aproximadamente:
- Água: 0,587
- Etanol: 0,363
- Isopropanol: 0,050