Uma mistura de metanol (álcool metílico) e água contém
em peso de água.
a) Admitindo a aditividade do volume dos componentes, estime a densidade relativa da mistura a
. Que volume (em litros) desta mistura se requer para totalizar 150 mols de metanol?
b) Repita a Parte (a) com a informação adicional de que a densidade relativa da mistura a
é 0,9345 (desta forma é desnecessário admitir a aditividade dos volumes). Que porcentagem de erro é resultado da suposição dos volumes aditivos?
a) Admitindo a aditividade do volume dos componentes, estime a densidade relativa da mistura a
b) Repita a Parte (a) com a informação adicional de que a densidade relativa da mistura a
Passo 1
O enunciado dá uma mistura de água e metanol com
em massa de água a
. Precisamos estimar a densidade relativa da mistura supondo aditividade de volumes e, a partir daí, calcular o volume necessário para conter
mols de metanol. Na parte (b) repetimos o cálculo usando a densidade real
e comparamos os resultados para achar o erro percentual.
Passo 2
Supondo volumes aditivos, considere
kg de mistura. Então
Usamos as densidades a
:
Os volumes parciais são
logo o volume total é
A densidade da mistura vale
portanto a densidade relativa (em relação à água) é
.
Passo 3
Para ter
mols de metanol precisamos de massa
Como essa massa é
da mistura,
O volume necessário, usando
, é
Passo 4
Na parte (b) usamos a densidade real
. Mantendo
, o volume é
Passo 5
O erro percentual ao supor aditividade de volumes é
Resposta
Densidade relativa estimada:
.
(a) L.
(b) L.
Erro devido à aditividade: .
(a)
(b)
Erro devido à aditividade: