Água e etanol, CH3CH2OH, são miscíveis. Ou seja, eles podem se misturar formando soluções em qualquer proporção. Entretanto, quando estes líquidos são misturados, o volume total da solução resultante não é igual à soma dos volumes dos líquidos puros. Pode-se dizer que os volumes não são aditivos. Calcule a concentração em quantidade de substância (mol L-1) de etanol da solução preparada quando 49,991 g de água são adicionados a 2,17 g de etanol a 25 oC. Sabe-se que nesta temperatura as densidades da água, do etanol e da solução resultante são 0,99705; 0,78706 e 0,98814 g mL-1, respectivamente.
OBSERVAÇÃO: Expressar sua resposta apenas com números (sem unidade) e com duas casas decimais (não usar notação científica, ou seja, não usar potência de 10).
Soluções para a tarefa
Resposta: Uma solução de densidade 0,98814 g/mL contendo 49,991 g de água e 2,17 g de etanol tem uma concentração de 0,89 mol/L
Explicação:
Vamos calcular inicialmente os volumes de água e etanol usados na solução através da fórmula da densidade
d = m/v
d = densidade da substância
m = massa da substância
v = volume da substância
A massa da solução é: 49,991 + 2,17 = 52,161 g
A densidade da solução é: 0,98814 g/ml
Assim, o volume da solução é:
v = m/d = 52,161 / 0,98814 = 52,787 mL = 0,052787 L
O etanol é a substância de fórmula molecular C2H6O
Calculando sua massa molar, a partir das massas atômicas C = 12 u, O = 16 u e H = 1 u temos:
C2H6O = 2x12 + 6x1 + 1x16 = 46 g/mol
Assim, a concentração em mol/L da solução de etanol é:
C(mol/L) = m1/M1xV onde
m1 = massa de etanol em g = 2,17 g
M1 = massa molar do etanol = 46 g/mol
V = volume em Litros da solução de etanol
Substituindo
C(mol/L) = 2,17/(46x0,052787) = 0,89 mol/L