Quinze centímetros cúbicos de álcool etílico (
; densidade
), álcool metílico (
; densidade
), e água (
; densidade
) são misturados . Qual o número de mols e as frações molares dos três componentes do sistema ?
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações (tudo isto foi dado no enunciado):
- Volume de álcool etílico (álcool etílico):
. - Densidade do álcool etílico:
. - Volume de álcool metílico (metanol):
. - Densidade do álcool metílico:
. - Volume de água:
. - Densidade da água:
.
O que a questão pede:
- Calcular o número de mols (
) de cada componente. - Calcular as frações molares (
) de cada componente no sistema após a mistura.
Observação: a interpretação usada aqui é que foram misturados
de cada um dos três líquidos (um volume de cada).
Passo 2
Transformar volumes em massas usando a relação entre massa, densidade e volume. Fórmula e significado das variáveis:
onde
é a massa em gramas,
é a densidade em
e
é o volume em
.
Cálculos:
Passo 3
Determinar as massas molares (
) de cada substância a partir das massas atômicas aproximadas usadas aqui:
,
,
.
- Álcool etílico
(fórmula total ):
- Álcool metílico
(fórmula total ):
- Água
:
Explicação rápida: a massa molar de uma molécula é a soma das massas atômicas de todos os átomos que aparecem na fórmula, medida em
.
Passo 4
Calcular o número de mols de cada componente usando a fórmula
onde
é o número de mols,
é a massa em gramas e
é a massa molar em
.
Cálculos:
(Valores apresentados com quatro algarismos significativos, arredondados de forma usual.)
Passo 5
Calcular o número total de mols e as frações molares. Definição:
Cálculo do total:
Fração molar de cada componente:
Verificação rápida:
, ou seja, as frações somam 1 como devem somar.
Resposta
Álcool etílico:
;
Álcool metílico: ;
Água: ;
Álcool metílico:
Água: