Uma mistura gasosa contém 30 g de etano (C2 H6) e 64 g de oxigênio (O2). Determine a fração molar de cada componente da mistura.

Passo 1

O exercício diz: “Temos uma mistura gasosa com 30 g de etano (C₂H₆) e 64 g de oxigênio (O₂). Queremos achar a fração molar de cada componente.”
Conteúdo: este é um problema de estequiometria/termodinâmica básica de gases, onde usamos conceitos de massa molar, número de mols e fração molar.
O que vamos precisar:
  1. Saber calcular massa molar de uma molécula (somar massas atômicas).
  2. Transformar massa (g) em número de mols: .
  3. Definir fração molar: .

Passo 2

Calcular as massas molares (M) das substâncias:
  • Para o etano C₂H₆:
    Massa atômica do C ≈ 12,01 g/mol, do H ≈ 1,008 g/mol.
    Então MC2H6 = 2cdot 12,01 + 6cdot 1,008 = 24,02 + 6,048 = 30,068 g/mol
  • Para o oxigênio O₂:
    Massa atômica do O ≈ 16,00 g/mol, logo MO2 = 2cdot 16,00 = 32,00 g/mol

Passo 3

Transformar as massas dadas em número de mols, usando nC2H6 = 30,0 g30,068 g/mol approx 0,998 mol .
  • Etano: nO2 = 64,0 g32,00 g/mol = 2,000 mol
  • Oxigênio:

Passo 4

Calcular a fração molar de cada componente. Teoria: a fração molar de i é
xi = nintotal com ntotal = sumj nj
Aqui
ntotal = 0,998 + 2,000 = 2,998 mol
Logo
xC2H6 = 0,9982,998 e xO2 = 2,0002,998

Resposta

xC2H6 approx 0,333 e xO2 approx 0,667

Exercícios relacionados