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Exercícios sobre fração molar

Exercícios de Química

Esta lista de exercícios sobre fração molar aborda situações em que essa modalidade de concentração pode aparecer. Publicado por: Diogo Lopes Dias
questão 1

Uma solução foi preparada pela dissolução de 40 g de naftaleno em 400 mL de benzeno líquido a 80 °C. Sabendo que a densidade do benzeno nessa temperatura é igual a 0,87 g.mL-1, qual é o valor da fração molar do naftaleno para essa solução? (Dados: massa molar do naftaleno: 128 g/mol; massa molar do benzeno: 78 g/mol).

a) 0,0065

b) 0,56

c) 0,065

d) 0,65

e) 0,056

questão 2

Uma solução contém 45 g de glicose (C6H12O6), 120 g de ácido acético (C2H4O2) e 90 g de água (H2O). Qual a fração molar do ácido acético na solução? (Dados: massa molar da glicose: 180 g/mol; massa molar do ácido acético: g/mol; massa molar da água: 18 g/mol)

a) 0,27.

b) 0,37.

c) 0,47.

d) 0,17.

e) 0,07.

questão 3

(Udesc-SC) Uma solução contém 15,0 g de cloreto de sódio dissolvidos em 145 g de água. A fração molar do cloreto de sódio é:

a) 0,20

b) 0,80

c) 0,048

d) 0,97

e) 0,031

questão 4

(UFF-RJ) A glicose (C6H12O6) é um açúcar simples e é também a principal fonte de energia para os seres humanos e outros vertebrados. Açúcares mais complexos podem ser convertidos em glicose. Numa série de reações, a glicose combina-se com o oxigênio que respiramos e produz, após muitos compostos intermediários, dióxido de carbono e água com liberação de energia. A alimentação intravenosa hospitalar consiste usualmente em uma solução de glicose em água com adição de sais minerais. Considere que 1,50 g de glicose sejam dissolvidos em 64,0 g de água.

a) Calcule a molalidade da solução resultante.

b) Calcule as frações molares da glicose e da água nessa solução.

respostas
Questão 1

Letra c). Para calcular a fração molar de um soluto em uma solução, devemos dividir o número de mol dele pelo número de mol da solução. Assim, devemos fazer os seguintes passos:

1º Passo: Determinar a massa do benzeno. Como o exercício forneceu a densidade e volume dele, saber a massa é fundamental para determinar o número de mol:

dbenzeno =  mbenzeno    
              Vbenzeno

0,87 =   mbenzeno   
         400

mbenzeno = 348 g

2º Passo: Determinar o número de mol do benzeno dividindo a massa calculada pela sua massa molar:

nbenzeno =   mbenzeno    
               M benzeno

nbenzeno = 348 
               78

nbenzeno = 4,4615 mol

3º Passo: Determinar o número de mol do naftaleno dividindo a massa fornecida pela sua massa molar:

nnaftaleno =  mnaftaleno   
                Mnaftaleno

nnaftaleno 40 
                 128

nnaftaleno = 0,3125 mol

4º Passo: Determinar o número de mol da solução somando todos os números de mol encontrados nos passos anteriores:

nsolução = nbenzeno + nnaftaleno

nsolução = 4,4615 + 0,3125

nsolução = 4,774 mol

5º Passo: Determinar a fração molar do naftaleno dividindo o número de mol dele pelo número de mol da solução.

Xnaftaleno =   nnaftaleno    
                nsolução

Xnaftaleno = 0,3125 
               4,774

Xnaftaleno = 0,065

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Questão 2

Letra a). Para calcular a fração molar de um soluto em uma solução, devemos dividir o número de mol dele pelo número de mol da solução. Para isso, devemos realizar os seguintes passos:

1º Passo: Determinar o número de mol da glicose dividindo a massa fornecida pela sua massa molar:

nglicose =  mglicose   
             Mglicose

nglicose  45  
             180

nglicose = 0,25 mol

2º Passo: Determinar o número de mol do ácido acético dividindo a massa fornecida pela sua massa molar:

nácido acético =   mácido acético   
                     M ácido acético

nácido acético = 120
                     60

nácido acético = 2 mol

3º Passo: Determinar o número de mol da água dividindo a massa fornecida pela sua massa molar:

nágua =   mágua    
          Mágua

nágua = 9
          18

nágua = 5 mol

4º Passo: Determinar o número de mol da solução somando todos os números de mol encontrados nos passos anteriores:

nsolução = n glicose + n ácido acético + n água

nsolução = 0,25 + 2 + 5

nsolução = 7,25 mol

5º Passo: Determinar a fração molar do ácido acético dividindo o número de mol dele pelo número de mol da solução.

Xácido acético =  nácido acético   
                     nsolução

Xácido acético =    2    
                    7,25

Xácido acético = 0,27 (aproximadamente)

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Questão 3

Letra e). Para calcular a fração molar de um soluto em uma solução, devemos dividir o número de mol dele pelo número de mol da solução. Para isso, siga os seguintes passos:

1º Passo: Determinar a massa molar do cloreto de sódio (NaCl) multiplicando a quantidade de cada átomo em sua fórmula (um átomo de cada elemento) pelas suas massas atômicas:

Mcloreto de sódio = 1.23 + 1.35,5

Mcloreto de sódio = 23 + 35,5

Mcloreto de sódio = 58,5 g/mol

2º Passo: Determinar o número de mol do cloreto de sódio dividindo a massa fornecida pela sua massa molar:

ncloreto de sódio =   mcloreto de sódio    
                       Mcloreto de sódio

ncloreto de sódio = 15  
                        58,5

ncloreto de sódio = 0,26 mol (aproximadamente)

3º Passo: Determinar a massa molar da água (H2O) multiplicando a quantidade de cada átomo em sua fórmula (um átomo de cada elemento) pelas suas massas atômicas:

Mágua = 2.1 + 1.16

Mágua = 2 + 16

Mágua = 18 g/mol

4º Passo: Determinar o número de mol da água dividindo a massa fornecida pela sua massa molar:

nágua =  mágua    
           Mágua

nágua = 145
           18

nágua = 8,05 mol (aproximadamente)

5º Passo: Determinar o número de mol da solução somando todos os números de mol encontrados nos passos anteriores:

nsolução = ncloreto de sódio + n água

nsolução = 0,26 + 8,05

nsolução = 8,31 mol

6º Passo: Determinar a fração molar do cloreto de sódio dividindo o número de mol dele pelo número de mol da solução.

Xcloreto de sódio =    ncloreto de sódio    
                      nsolução

Xcloreto de sódio = 0,25
                        8,31

Xcloreto de sódio = 0,0,3 (aproximadamente)

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Questão 4

a) Para calcular a molalidade, devemos fazer os seguintes passos:

1º Passo: Determinar a massa molar da glicose (NaCl) multiplicando a quantidade de cada átomo em sua fórmula (sendo um de cada elemento) pelas suas massas atômicas:

Mglicose = 6.12 + 12.1 + 6.16

Mglicose = 72 + 12 + 96

Mglicose = 180 g/mol

2º Passo: Utilizar a massa encontrada e os dados fornecidos na fórmula da molalidade:

W =     m1        
       M1.m2

W =      1,5       
     180.0,064

W = 1,5  
     11,52

W = 0,13 molal (aproximadamente)

b) Para calcular a fração molar da glicose e da água, devemos fazer os seguintes passos:

1º Passo: Determinar o número de mol da glicose dividindo a massa fornecida pela sua massa molar:

nglicose =    mglicose     
            Mglicose

nglicose = 1,5
              180

nglicose = 0,0083 mol (aproximadamente)

2º Passo: Determinar a massa molar da água (H2O) multiplicando a quantidade de cada átomo em sua fórmula (sendo um de cada elemento) pelas suas massas atômicas:

Mágua = 2.1 + 1.16

Mágua = 2 + 16

Mágua = 18 g/mol

3º Passo: Determinar o número de mol da água dividindo a massa fornecida pela sua massa molar:

nágua =    mágua     
           Mágua

nágua = 64
           18

nágua = 3,55 mol (aproximadamente)

4º Passo: Determinar o número de mol da solução somando todos os números de mol encontrados nos passos anteriores:

nsolução = nglicose + n água

nsolução = 0,0083 + 3,55

nsolução = 3,5583 mol

5º Passo: Determinar a fração molar da glicose dividindo o número de mol da glicose pelo número de mol da solução.

Xglicose =   nglicose    
              nsolução

Xglicose = 0,0083 
             3,5583

Xglicose = 0,0023 (aproximadamente)

6º Passo: Determinar a fração molar da água dividindo o número de mol da água pelo número de mol da solução.

Xágua =   nágua     
         nsolução

Xágua =  3,55  
           3,5583

Xágua = 0,997 (aproximadamente)

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