Na temperatura de
, qual é a quantidade de matéria de etanol,
, contida em 2,000 galões de uma mistura hidroetanólica em que a fração mássica de etanol é
? Dados: a) nesta temperatura, a densidade da mistura hidroetanólica é
; b) 1 galão
.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz o seguinte: a 30 °C temos 2 000 galões de uma mistura de etanol e água cuja densidade é 870,97 g/L e em que 65,0 % da massa é etanol. A pergunta é “quantos mols de etanol (CH₃CH₂OH) isso dá?”
Conteúdo: este exercício usa conceitos de densidade, fração mássica e número de mols. Vamos precisar:
Conteúdo: este exercício usa conceitos de densidade, fração mássica e número de mols. Vamos precisar:
- Converter galões em litros.
- Calcular massa total via densidade.
- Extrair a massa de etanol pela fração mássica.
- Calcular o número de mols usando a massa molar do etanol (≈46,07 g/mol).
Passo 2
Converter volume de galões para litros.
1 galão = 3,7854 L, então
1 galão = 3,7854 L, então
Passo 3
Calcular a massa total da mistura usando a densidade.
Densidade é , portanto
.
Densidade é
Passo 4
A fração mássica
de etanol é 0,650 (65,0 %), ou seja
Passo 5
Calcular o número de mols:
onde a massa molar do etanol,
, é
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Resposta
A quantidade de matéria de etanol presente é aproximadamente
mol.