Qual é a fração molar de etanol ( C2 H5 OH ) em uma solução contendo 8 0 g de etanol e 1 2 0 g de água?

Passo 1

Então, a gente tem um exercício que pergunta qual é a fração molar de etanol (C₂H₅OH) numa solução que tem 80 gramas de etanol e 120 gramas de água. A gente vai usar conceitos de química, especificamente de soluções e frações molares. Para resolver isso, vamos precisar calcular quantos mols tem de etanol e de água nessa mistura e depois usar esses valores para achar a fração molar do etanol.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir a massa molar do etanol (C₂H₅OH). A massa molar é a massa de um mol de uma substância e a gente calcula somando as massas atômicas de todos os átomos na molécula.
A fórmula do etanol é C₂H₅OH, então temos:
  • Carbono ©: 12 g/mol × 2 = 24 g/mol
  • Hidrogênio (H): 1 g/mol × 6 = 6 g/mol
  • Oxigênio (O): 16 g/mol × 1 = 16 g/mol
Então, a massa molar do etanol é:
24 , g/mol + 6 , g/mol + 16 , g/mol = 46 , g/mol

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols de etanol temos nos 80 gramas de etanol. A gente usa a fórmula:
n = mM
Onde:
- $ n $ é o número de mols
- $ m $ é a massa
- $ M $ é a massa molar
Então:
n

Passo 4

Agora, vamos calcular a massa molar da água (H₂O). A massa molar da água é:
  • Hidrogênio (H): 1 g/mol × 2 = 2 g/mol
  • Oxigênio (O): 16 g/mol × 1 = 16 g/mol
Então, a massa molar da água é:
2 , g/mol + 16 , g/mol = 18 , g/mol

Passo 5

Com isso, vamos calcular quantos mols de água temos nos 120 gramas de água:
nágua = 120 , g18 , g/mol approx 6,667 , mol á

Passo 6

Agora, vamos usar os valores dos mols de etanol e água para encontrar a fração molar do etanol. A fração molar ($ X_{etanol} $) é dada por:
Xetanol á
Substituindo os valores:
Xetanol = netanolnetanol + nágua

Resposta

A fração molar de etanol na solução é aproximadamente 0,207.

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