Etanol e metanol formam misturas próximas de ideais. A a pressão de vapor do etanol é 5,93 KPa e metanol é 11,83 KPa. Calcule a fração molar de metanol e etanol em uma solução formada de 100 g de cada componente. Calcule a pressão parcial e a pressão de vapor total da solução. Finalmente, calcule a fração molar de metanol no vapor. Pa, )

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Temos uma mistura de etanol e metanol que se comporta de forma quase ideal. A gente sabe que, a 20°C, a pressão de vapor do etanol é 5,93 kPa e a do metanol é 11,83 kPa. Precisamos descobrir algumas coisas:
  1. A fração molar de metanol e etanol na solução.
  2. As pressões parciais de cada componente.
  3. A pressão de vapor total da solução.
  4. A fração molar de metanol no vapor.
Para isso, vamos usar conceitos de frações molares e a Lei de Raoult, que relaciona a pressão de vapor de uma solução ideal com as pressões de vapor dos componentes puros e suas frações molares na solução.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular as frações molares de metanol (M) e etanol (E) na solução. Para isso, precisamos saber quantas mols de cada componente temos nos 100 g de cada.
A fórmula para calcular a fração molar ( ) é:
úúçã
Vamos calcular as mols de cada:
  • Massa molar do metanol (M): aproximadamente 32,04 g/mol
  • Massa molar do etanol (E): aproximadamente 46,07 g/mol
Então,

Passo 3

Agora, vamos encontrar o número total de mols na solução:
Com isso, podemos calcular as frações molares:

Passo 4

Agora que temos as frações molares na solução, vamos calcular as pressões parciais de cada componente usando a Lei de Raoult:
Onde é a pressão parcial do componente , é a fração molar na solução, e é a pressão de vapor do componente puro.
Então,

Passo 5

Para encontrar a pressão de vapor total da solução, somamos as pressões parciais:

Passo 6

Por fim, para calcular a fração molar de metanol no vapor ( ), usamos a seguinte relação:

Resposta

As frações molares na solução são e . As pressões parciais são e . A pressão de vapor total da solução é . A fração molar de metanol no vapor é .

Exercícios relacionados

Se de sacarose ( ) é dissolvido em 1000 g de água, qual a pressão de vapor a ? Qual o ponto de congelamento? A pressão de vapor da água a é )
O calor de vaporização e fusão da água são e a . A pressão de vapor da água a 0 é 611 Pa . Calcule a pressão de sublimação do gelo a , assumindo que a mudança de entalpia é independente da temperatura. ( )
A proteína humana albumina tem uma massa molar de . Calcule a pressão osmótica de uma solução desta proteína que contém 2 g por 100 mL a em pascal e em mmHg. (R. )
Considere a reaçäo: . Em um dado momento, e . Calcule o quociente da reaçāo e com base no valor obtido diga se o sistema está ou nāo em equilibrio. Se não estiver, em qual direçāo (produtos ou reagentes) deverá prosseguir para atingir o equilibrio?