Determine a fração molar do soluto e do solvente de uma solução aquosa de 0,2 molal.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Precisamos descobrir a fração molar do soluto e do solvente em uma solução aquosa que tem uma molalidade de 0,2 mol/kg. Para isso, vamos usar conceitos de concentração química, especificamente molalidade e fração molar.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é molalidade. A molalidade (m) é definida como a quantidade de moles de soluto por quilograma de solvente. No nosso caso, a molalidade é 0,2 mol/kg, ou seja, temos 0,2 moles de soluto para cada 1 kg de solvente.
Passo 3
Para facilitar os cálculos, vamos assumir que temos exatamente 1 kg de solvente (água) na nossa solução. Isso simplifica a conta e mantém as coisas claras.
Passo 4
Agora, vamos calcular quantos moles de soluto temos:
Isso já está direto pela definição da molalidade.
Passo 5
Em seguida, precisamos saber quantos moles de solvente temos. Sabemos que a massa molar da água (solvente) é aproximadamente 18,015 g/mol. Como temos 1 kg de água:
Passo 6
Agora, vamos somar os moles de soluto e solvente para encontrar o total de moles na solução:
Passo 7
Vamos calcular a fração molar do soluto. A fração molar (
) é dada pela razão entre os moles de cada componente e o total de moles na solução:
Passo 8
Por último, calculamos a fração molar do solvente:
Resposta
A fração molar do soluto é aproximadamente 0,00359 e a fração molar do solvente é aproximadamente 0,9964.