Uma mistura contém 10 % molar de álcool etílico, 75,0 % molar de acetato de etila (C4 H3 O2) e 15,0 % molar de ácido acético. Calcule as frações mássicas de cada componente. Qual é o peso molecular médio da mistura? Qual seria a massa (kg) de uma amostra contendo 25,0 kmol de acetato de etila?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem uma mistura que contém três componentes: álcool etílico, acetato de etila e ácido acético, com concentrações molares de 10 %, 75 % e 15 %, respectivamente. A gente vai usar conceitos de frações mássicas e peso molecular médio para resolver as perguntas. Vamos precisar das massas molares de cada componente e entender como converter porcentagens molares em frações de massa.

Passo 2

Primeiro, vamos listar as massas molares de cada componente:
  • Álcool Etílico ( C2H6O):
    Málcool etílico = 2 times 12,01 + 6 times 1,01 + 16,00 approx 46,07 , g/mol áí
  • Acetato de Etila ( C4H8O2):
    Macetato de etila = 4 times 12,01 + 8 times 1,01 + 2 times 16,00 approx 88,11 , g/mol
  • Ácido Acético ( C2H4O2):
    Mácido acético = 2 times 12,01 + 4 times 1,01 + 2 times 16,00 approx 60,05 , g/mol áé

Passo 3

Vamos assumir que temos 1 mol de mistura para facilitar os cálculos. Assim, temos:
  • 0,10 mol de álcool etílico
  • 0,75 mol de acetato de etila
  • 0,15 mol de ácido acético
Agora, calculamos a massa de cada componente:
  • Massa do álcool etílico:
    0,10 , mol times 46,07 , g/mol = 4,607 , g
  • Massa do acetato de etila:
    0,75 , mol times 88,11 , g/mol = 66,083 , g
  • Massa do ácido acético:
    0,15 , mol times 60,05 , g/mol = 9,0075 , g

Passo 4

Agora, somamos as massas para encontrar a massa total da mistura:
4,607 , g + 66,083 , g + 9,0075 , g = 79,697 , g

Passo 5

As frações mássicas são a massa de cada componente dividida pela massa total da mistura:
  • Fração mássica do álcool etílico:
    4,60779,697 approx 0,0577 , (5,77%)
  • Fração mássica do acetato de etila:
    66,08379,697 approx 0,828 , (82,8%)
  • Fração mássica do ácido acético:
    9,007579,697 approx 0,113 , (11,3%)

Passo 6

Para encontrar o peso molecular médio ( Mmédioé) da mistura, usamos a fórmula:
Mmédio = sum (fração molar times Mcomponente) éçã
Aplicando os valores:
Mmédio = (0,10 times 46,07) + (0,75 times 88,11) + (0,15 times 60,05) é
Mmédio = 4,607 + 66,083 + 9,0075 approx 79,697 , g/mol é

Passo 7

Agora, vamos calcular a massa de uma amostra que contém 25,0 kmol de acetato de etila. Sabemos que o acetato de etila representa 75 % molar da mistura, então:
Total de mols na mistura = 25,0 , kmol0,75 approx 33,333 , kmol
Agora, usamos o peso molecular médio para encontrar a massa total:
Massa total = 33,333 , kmol times 79,697 , g/mol = 2.656,57 , kg

Resposta

As frações mássicas são aproximadamente 5,77 % de álcool etílico, 82,8 % de acetato de etila e 11,3 % de ácido acético. O peso molecular médio da mistura é 79,697 g/mol. A massa de uma amostra contendo 25,0 kmol de acetato de etila é aproximadamente 2.656,57 kg.

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