Uma mistura gasosa contém 30 g de benzeno (C6H6), 50 g de tolueno (C7H8) e 40 g de xileno (C8H10). Considerando
L.atm.K-1.mol-1, Responda:
Calcule as frações e as percentagens molares de cada componente.
Calcule as frações e as percentagens molares de cada componente.
Passo 1
Vamos começar entendendo o que a questão pede. Temos uma mistura gasosa com 30 g de benzeno (C₆H₆), 50 g de tolueno (C₇H₈) e 40 g de xileno (C₈H₁₀). Precisamos calcular as frações molares e as percentagens molares de cada um desses componentes na mistura. Para isso, vamos precisar conhecer as massas molares de cada composto e utilizar conceitos de química estequiométrica.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a massa molar de cada componente. A massa molar é a massa de um mol de uma substância e é calculada somando as massas atômicas de todos os átomos na molécula.
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Benzeno (C₆H₆):
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Tolueno (C₇H₈):
-
Xileno (C₈H₁₀):
Passo 3
Agora, vamos calcular o número de mols de cada componente usando a fórmula:
Onde:
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é o número de mols -
é a massa do componente -
é a massa molar
Calculando para cada componente:
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Benzeno (C₆H₆):
-
Tolueno (C₇H₈):
-
Xileno (C₈H₁₀}:
Passo 4
Em seguida, vamos calcular a fração molar de cada componente. A fração molar (
) é a razão entre o número de mols de um componente e o total de mols na mistura. A fórmula é:
Primeiro, calculamos o total de mols:
Agora, as frações molares:
-
Benzeno (C₆H₆):
-
Tolueno (C₇H₈):
-
Xileno (C₈H₁₀):
Passo 5
Por fim, vamos calcular as percentagens molares de cada componente. Para isso, multiplicamos cada fração molar por 100.
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Benzeno (C₆H₆):
-
Tolueno (C₇H₈):
-
Xileno (C₈H₁₀):
Resposta
As frações molares são aproximadamente:
- Benzeno (C₆H₆): 0,295
- Tolueno (C₇H₈): 0,417
- Xileno (C₈H₁₀): 0,289
E as percentagens molares são:
- Benzeno (C₆H₆): 29,5%
- Tolueno (C₇H₈): 41,7%
- Xileno (C₈H₁₀): 28,9%