Estime a concentração molar do benzeno
, ou seja, fração mássica de 0,005 , dissolvido em etanol
a
. A concentração do etanol é
a
. Essa solução (benzeno dissolvido no etanol) pode ser considerada bem diluída (Resposta:
). )
Passo 1
Então, a gente tem um exercício de química onde precisamos estimar a concentração molar do benzeno (
) numa solução com etanol (
). A fração mássica do benzeno é 0,5% (ou 0,005) e a densidade do etanol a 20°C é 789 kg/m³. A gente vai usar conceitos de concentração molar e fração mássica para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é fração mássica. Ela representa a massa de um soluto dividida pela massa total da solução. No caso, temos 0,5% de benzeno na solução de etanol. Ou seja, em 1 kg de solução, temos 0,005 kg de benzeno e 0,995 kg de etanol.
Passo 3
A concentração molar (
) é dada pelo número de moles do soluto por metro cúbico de solução. Para calcular isso, precisamos saber quantos moles de benzeno temos e o volume da solução.
Passo 4
Vamos calcular os moles de benzeno. A massa de benzeno é 0,005 kg (ou 5 g) por kg de solução. A massa molar do benzeno (
) é:
Então, os moles de benzeno são:
Passo 5
Agora, vamos determinar o volume da solução. Sabemos que a densidade do etanol é 789 kg/m³, e como a solução é bem diluída, podemos assumir que a densidade da solução é aproximadamente a mesma do etanol.
Então, 1 kg de solução ocupa:
Passo 6
Finalmente, calculamos a concentração molar:
Convertendo para kgmol/m³:
Resposta
A concentração molar do benzeno na solução é aproximadamente
.