Esclareça estes fatos:
(b) Ao misturar 50 mL de etanol com 50 mL de água, teremos uma solução com um volume ligeiramente menor que 100 mL .

Passo 1

O enunciado pede para explicar por que, ao misturar ,50 rm mL de etanol com ,50 rm mL de água, o volume final da solução fica ligeiramente menor que ,100 rm mL. Vamos usar conceitos de interações intermoleculares (ligações de hidrogênio) e de volume molar parcial para entender essa contração de volume.

Passo 2

Água e etanol formam fortes ligações de hidrogênio entre si. Quando misturamos as duas substâncias, as moléculas de etanol “se encaixam” nos espaços da rede de água (e vice-versa), reduzindo o espaço vazio que existia nos líquidos puros. Essa reorganização molecular faz com que o volume total da mistura seja menor que a soma dos volumes iniciais.

Passo 3

Usamos o conceito de volume molar parcial barVi: se n1 e n2 são os mols de etanol e água, então o volume total da solução é
V = n1,barV1 + n2,barV2
Em geral, para etanol-água temos
barV1 < V1^puro, barV2 < V2^puro,
de modo que
V < V1^puro + V2^puro = 100 mL

Passo 4

Portanto, devido à contração volumétrica provocada pelas ligações de hidrogênio e pelo preenchimento dos espaços intermoleculares, o volume final da solução será sempre um pouco menor que ,100 rm mL.

Resposta

Devido às fortes interações por ligação de hidrogênio e ao encaixe molecular que reduzem o volume parcial de cada componente, a mistura de ,50 rm mL de etanol com ,50 rm mL de água resulta num volume total ligeiramente inferior a ,100 rm mL.

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