Questão 26.
Em um laboratório, duas soluções aquosas de etanol foram preparadas separadamente e, em seguida, misturadas em um único frasco.
I. A solução A possui volume de
, densidade igual a
e titulo em massa de etanol igual a
;
II. A solução B possui volume de 150 mL , densidade igual a
e título em massa de etanol igual a
.
Após a mistura completa das duas soluções, adicionase água até que o volume final seja exatamente 500 mL . Admita que não ocorra reação química. A concentração molar de etanol na solução final, o título em massa de etanol antes da adição final de água e a fração molar do etanol antes da adição final de água são, respectivamente, aproximadamente:
A
B
C
D
I. A solução A possui volume de
II. A solução B possui volume de 150 mL , densidade igual a
A
B
C
D
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que pede.
-
Dados da solução
: - Volume
. - Densidade
. - Título em massa de etanol
(fração em massa).
- Volume
-
Dados da solução
: - Volume
. - Densidade
. - Título em massa de etanol
.
- Volume
-
Depois de misturar as duas soluções, adiciona-se água até volume final
. -
Admitir que não ocorre reação química (ou seja, apenas mistura física, massa de etanol e água se conservam).
O enunciado pede, respectivamente:
- A concentração molar de etanol na solução final (após diluir até
). - O título em massa de etanol antes da adição final de água (isto é, na mistura das soluções
e , antes de completar para ). - A fração molar do etanol antes da adição final de água.
Observação: vou tratar o restante da massa como água (isto é, suponho que as soluções são apenas etanol + água).
Passo 2
Calcular as massas das soluções
e
usando
.
-
Para
: -
Para
:
Massa total da mistura (antes de adicionar água):
Passo 3
Calcular as massas de etanol em cada solução usando
.
-
Etanol da solução
: -
Etanol da solução
:
Massa total de etanol na mistura:
Massa de água (ou massa não-etanol) na mistura:
Calcular o título em massa de etanol antes da diluição:
Portanto o título em massa antes da adição da água é aproximadamente
.
Passo 4
Agora calculo a fração molar do etanol antes da adição final de água. Preciso das quantidades de mols:
-
massa molar do etanol
: -
massa molar da água:
Calcular mols de etanol:
(Arredondei para duas casas decimais para ficar compatível com as opções.)
Calcular mols de água:
Mols totais:
Fração molar do etanol antes da diluição:
Portanto a fração molar do etanol antes da adição de água é aproximadamente
.
Passo 5
Calcular a concentração molar de etanol na solução final (após completar o volume para
).
- Volume final
.
Molaridade:
Portanto a concentração molar final de etanol é aproximadamente
.
Passo 6
Resumo dos resultados obtidos:
- Concentração molar na solução final:
. - Título em massa antes da adição de água:
. - Fração molar do etanol antes da adição de água:
.
Comparando com as alternativas dadas, a que coincide com esses três números é a alternativa A.
Resposta
A