Determine a fração molar das duas substâncias em uma solução contendo
de água e
de glicerina,
.
Passo 1
O enunciado pede a fração molar das duas substâncias em uma solução com as massas dadas. Informações fornecidas:
- Massa de água:
. - Massa de glicerina (glicerol), cuja fórmula é
, equivalente a : .
O que a questão pede explicitamente:
- Determinar a fração molar da água na solução.
- Determinar a fração molar da glicerina na solução.
Dados atômicos que usarei (valores típicos do quadro periódico; todos em
):
Passo 2
O que é fração molar e a fórmula que usaremos.
A fração molar de uma espécie
é a razão entre o número de mols dessa espécie e o número total de mols da mistura. Em forma geral:
Para a nossa mistura binária (água e glicerina) isso vira:
Para usar essa fórmula precisamos primeiro calcular os números de mols
de cada componente, usando:
onde
é a massa (em
) e
é a massa molar (em
).
Passo 3
Calcular as massas molares (molar masses) das substâncias.
Água: fórmula
. A massa molar é
Substituindo os valores:
Glicerina: fórmula
. A massa molar é
Substituindo:
Comentário prático (ajuda para prova): frequentemente reconhecer que
e
já deixa o cálculo muito direto.
Passo 4
Calcular o número de mols de cada componente usando
.
Para a água:
Observação rápida: dá quase exatamente
mols porque
.
Para a glicerina:
Observação rápida: dá quase exatamente
mol porque
.
Passo 5
Calcular as frações molares usando os
obtidos.
Primeiro o total de mols:
Agora as frações molares:
Cheque rápido e intuitivo: a razão de mols água:glicerina é aproximadamente
, isto é
. Logo as frações molares são
e
, conferindo os valores calculados.