Uma solução é preparada pela mistura de 15 mL\pu{15 mL} de etanol e 250 mL\pu{250 mL} de água em 25 °C\pu{25 \degree C}. Nessa solução, o volume parcial molar de água igual a 17,5 cm3 ⋅ mol−1\pu{17,5 cm3.mol-1} e o volume parcial molar do etanol igual a 57 cm3 ⋅ mol−1\pu{57 cm3.mol-1}.

Considere as proposições:

  1. O volume total da solução é 258 mL.\pu{258 mL}.

  2. A solução apresenta desvio da Lei de Raoult.

  3. A acomodação das moléculas de água entre as moléculas de etanol leva à contração do volume quando as soluções são misturadas.

  4. As interações entre as moléculas de água e etanol possuem mesma força que interações entre as moléculas de água e as interações entre as moléculas de etanol.

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

Dados

  • ρ(HX2O, l)=1,0 gcm3\rho(\ce{H2O,l}) = \pu{1,0 g//cm3}
  • ρ(CX2HX6O, l)=0,8 gcm3\rho(\ce{C2H6O,l}) = \pu{0,8 g//cm3}
Gabarito 3D.35

Cálculo da massa de água e etanol: m=d⋅Vm=d \cdot V mHX2O=(1 g ml−1)(250 ml)=250 gm_\ce{H2O}=(\pu{1 g ml-1})(\pu{250 ml})=\pu{250 g} metanol=(0,8 g ml−1)(15 mL)=12 gm_\ce{etanol}=(\pu{0,8 g ml-1})(\pu{15 mL})=\pu{12 g} Cálculo do número de mols de água e etanol: n=mMn=\frac{m}{M} nHX2O=250 g18 g mol−1=13,9 moln_\ce{H2O}=\frac{\pu{250 g}}{\pu{18 g mol-1}}=\pu{13,9 mol} netanol=12 g46 g mol−1=0,26 moln_\ce{etanol}=\frac{\pu{12 g}}{\pu{46 g mol-1}}=\pu{0,26 mol} Cálculo do volume parcial de água e etanol na mistura: V=n⋅VmolarV= n \cdot V_{\ce{molar}} VHX2O=(13,9 mol)(17,5 mL mol−1)=243,25 mLV_\ce{H2O}=(\pu{13,9 mol})(\pu{17,5 mL mol-1})=\pu{243,25 mL} Vetanol=(0,26 mol)(57 mL mol−1)=14,82 mLV_\ce{etanol}=(\pu{0,26 mol})(\pu{57 mL mol-1})=\pu{14,82 mL} Cálculo do volume total da solução: VXtotal=VXH2O+VXetanol\ce{V_\text{total}}=\ce{V_{H_{2}O} + V_\text{etanol}} VXtotal=243,25+14,82≈258 mL\ce{V_\text{total}}=243,25 + 14,82\approx \pu{258 mL}

  1. Correto.

  2. Correto.

  3. Correto.

  4. Falso. A interação da água com ela mesma é uma ligação de hidrogênio muito mais intensa do que a ligação de hidrogênio com o etanol, pois a água possui dois hidrogênios o oxigênio possui 2 pares de elétrons livres para interagir com eles intensificando a ligação de hidrogênio.