Uma mistura contém 10 % molar de álcool metílico, 75,0 % molar de acetato de metila (C3 H6 O2) e 15,0 % molar de ácido acético. Calcule as frações mássicas de cada componente.
Qual seria a massa (kg) de uma amostra contendo 25,0 kmol de acetato de metila?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente tem uma mistura com 10 % (em mol) de metanol (álcool metílico), 75,0 % de acetato de metila (C₃H₆O₂) e 15,0 % de ácido acético.
O que precisa:
  • Converter essas frações molares em frações mássicas.
  • Calcular a massa (em kg) de uma amostra contendo 25,0 kmol de acetato de metila.
    Conteúdo: fração molar → fração mássica, molar mass, massa a partir de número de mols.

Passo 2

Primeiro, bora achar a massa molar (M) de cada componente. A massa molar é soma das massas atômicas de cada átomo na fórmula.
  • Metanol (CH₃OH): Mrm metanol = 1cdot C + 4cdot H + 1cdot O = 12,01 + 4times1,008 + 16,00 = 32,04 rm g/mol
    - Acetato de metila (C₃H₆O₂):
    Mrm AcOMe = 3cdot12,01 + 6cdot1,008 + 2cdot16,00 = 36,03 + 6,048 + 32,00 = 74,08 rm g/mol
  • Ácido acético (C₂H₄O₂): Mrm HAc = 2cdot12,01 + 4cdot1,008 + 2cdot16,00 = 24,02 + 4,032 + 32,00 = 60,05 rm g/mol

Passo 3

Agora, a massa molar média da mistura (M_mix) é:
Mrm mix = sumi xi,Mi = xrm met,Mrm metanol + xrm AcOMe,Mrm AcOMe + xrm HAc,Mrm HAc
Substituindo os valores (em frações, não percentuais):
Mrm mix = 0,10cdot32,04 + 0,75cdot74,08 + 0,15cdot60,05
Calculando:
  • Mrm mix = 3,204 + 55,56 + 9,0075 = 67,7715 rm g/mol

  • Então

Passo 4

Aí a fração mássica de cada componente wi = xi,MiMrm mix é
wrm metanol = 0,10times32,0467,7715 = 3,20467,7715 approx 0,0473;(4,73%)
Vamos calcular uma a uma:
1) Metanol:
wrm AcOMe = 0,75times74,0867,7715 = 55,5667,7715 approx 0,8199;(81,99%)
  1. Acetato de metila:
wrm HAc = 0,15times60,0567,7715 = 9,007567,7715 approx 0,1330;(13,30%)
3) Ácido acético:

Passo 5

Por fim, pra massa de uma amostra com 25,0 kmol de acetato de metila é só usar
m = ntimes M,
onde m = 25,0times10^3 mol times 74,08 gmol = 1,852times10^6 g = 1,852times10^3 kg = 1852 kg e .
Então

Resposta

  • Frações mássicas:
    • Metanol: 0,0473 (4,73 %)
    • Acetato de metila: 0,8199 (81,99 %)
    • Ácido acético: 0,1330 (13,30 %)
  • Massa de 25,0 kmol de acetato de metila: 1852 kg

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