Uma solução é preparada misturando 200,0 \mathrm{~g} de água e 18,0 \mathrm{~g} de etanol \left(\mathbf{C}_{ \mathbf{2}} \mathbf{H}_{ \mathbf{5}} \mathbf{O H}\right).
Calcule a fração molar do etanol e da água.

Passo 1

O enunciado diz que misturamos 200,0\\ \mathrm{g} de água e 18,0\\ \mathrm{g} de etanol \mathrm{C_2H_5OH} e pede a fração molar de cada componente. O conteúdo aqui é concentração em fração molar, definida como
x_i = \frac{n_i}{\sum_j n_j}
onde n_i é o número de mols do componente i.

Passo 2

Calculamos o número de mols de cada substância dividindo a massa pela respectiva massa molar. Para a água \mathrm{H_2O} usamos M_{\mathrm{H_2O}}=18{,}015\\ \mathrm{g/mol} e para o etanol \mathrm{C_2H_5OH} usamos M_{\mathrm{C_2H_5OH}}=46{,}07\\ \mathrm{g/mol}:
n_{\mathrm{H_2O}} = \frac{200,0\\ \mathrm{g}}{18{,}015\\ \mathrm{g/mol}} = 11{,}10\\ \mathrm{mol}
n_{\mathrm{C_2H_5OH}} = \frac{18,0\\ \mathrm{g}}{46{,}07\\ \mathrm{g/mol}} = 0{,}391\\ \mathrm{mol}

Passo 3

Determinamos o total de mols na mistura somando as duas quantidades:
n_{\text{total}} = n_{\mathrm{H_2O}} + n_{\mathrm{C_2H_5OH}} = 11{,}10 + 0{,}391 = 11{,}49\\ \mathrm{mol}

Passo 4

Agora calculamos as frações molares usando x_i = n_i / n_{\text{total}}:
x_{\mathrm{C_2H_5OH}} = \frac{0{,}391}{11{,}49} \approx 0{,}0340
x_{\mathrm{H_2O}} = \frac{11{,}10}{11{,}49} \approx 0{,}966

Resposta

A fração molar do etanol é x_{\mathrm{C_2H_5OH}} \approx 0{,}0340 e a fração molar da água é x_{\mathrm{H_2O}} \approx 0{,}966.

Exercícios relacionados