Questão 03 - Preparou-se uma mistura constituindo em 50 g de propan-1-ol e 50 g de propan-2-ol.
a) Desenhe a fórmula estrutural dos dois alcoóis.
b) Calcule as frações molares dos dois alcoóis.
a) Desenhe a fórmula estrutural dos dois alcoóis.
b) Calcule as frações molares dos dois alcoóis.
Passo 1
O enunciado dá uma mistura formada por
de propan-1-ol e
de propan-2-ol e pede duas coisas:
- (a) desenhar a fórmula estrutural dos dois alcoóis;
- (b) calcular as frações molares de cada um na mistura.
Informações dadas e úteis:
- Massa de propan-1-ol:
. - Massa de propan-2-ol:
. - Não foi dada outra informação (como densidade), portanto iremos usar massa molar padrão calculada a partir da fórmula molecular dos álcoois.
Passo 2
Identificar a fórmula molecular e calcular a massa molar de cada álcool.
Explicação didática rápida: a massa molar (
) de uma substância é a massa de uma mole dessa substância, em unidades de
. Para um composto, soma-se a massa atômica de cada átomo que aparece na fórmula.
Ambos os isômeros propan-1-ol e propan-2-ol têm a mesma fórmula molecular:
. Usarei massas atômicas inteiras aproximadas para facilitar contas de prova sem calculadora:
,
,
.
Cálculo da massa molar:
Portanto,
para os dois isômeros.
Passo 3
Calcular o número de mols de cada componente usando
.
Explicação:
é o número de mols,
é a massa (em gramas) e
é a massa molar (em
). A fórmula vem direto da definição de mol.
Para o propan-1-ol:
Para o propan-2-ol:
Observação prática para prova: como as massas são iguais e as massas molares também são iguais, os números de mols serão iguais — é um atalho útil.
Passo 4
Definir e calcular as frações molares.
Explicação didática: a fração molar de uma espécie
, denotada
, é a razão entre o número de mols dessa espécie e o número total de mols da mistura:
A soma das frações molares de todos os componentes vale
.
Aqui o total de mols é
Agora as frações molares:
Verificação rápida:
, ok.
Passo 5
Desenhos das fórmulas estruturais (representações textuais simples e fáceis de escrever numa prova):
Explicação da nomenclatura curta:
- Para o propan-1-ol o grupo
está ligado ao carbono 1 da cadeia de 3 carbonos. - Para o propan-2-ol o grupo
está ligado ao carbono 2 (o carbono central).
Fórmulas estruturais em forma condensada:
- Propan-1-ol:
(ou ). - Propan-2-ol:
(ou ).
Dica prática para desenhar à mão: para propan-1-ol desenhe uma cadeia linear de três carbonos e ligue
ao carbono da ponta; para propan-2-ol desenhe a mesma cadeia e ligue
ao carbono central.
Resposta
(a) Propan-1-ol:
(a) Propan-2-ol:
(a) Propan-2-ol:
(b) Fração molar do propan-1-ol:
(b) Fração molar do propan-2-ol:
(b) Fração molar do propan-2-ol: