Question

Uma solução contém 2,8 g de HCl dissolvidos em 83g de água . determine as frações molares do HCl e da agua .

Answer 1

Primeiramente você deve saber a quantidade de mols de cada substância da solução. Para isso, basta utilizar a seguinte fórmula:
$n=\frac{m}{M}$
na qual:
n - número de mols
m - massa
M - massa molar


Temos que a massa do ácido clorídrico (HCl) é 2,8 gramas. A massa molar não foi dada, porém podemos calculá-la através da tabela periódica, somando as massas atômicas de cada átomo da molécula (isto é, calculando a massa molecular) e depois "converter" em g/mol, visto que é numericamente igual
(H ≈ 1u; Cl ≈ 35u; 1u + 35u = 36u ⇒ 36g/mol). Logo, o número de mols do ácido clorídrico é:

$n_1=\frac{m}{M}\\\\n_1=\frac{2,8}{36}\\\\n_1\approx0,07mol$


Temos que a massa da água (H20) é 83 gramas. A massa molar não foi dada, porém podemos calculá-la através da tabela periódica, somando as massas atômicas de cada átomo da molécula (isto é, calculando a massa molecular) e depois "converter" em g/mol, visto que é numericamente igual
(H2 ≈ 2u; O ≈ 16u; 2u + 16u = 18u ⇒ 18g/mol). Portanto, o número de mols da água é:

$n_2=\frac{m}{M}\\\\n_2=\frac{83}{18}\\\\n_2\approx4,61mol$


Finalmente, a fração molar é calculada dividindo a quantidade de mols da substância pela soma da quantidade de mols de todas as substâncias da solução, desta forma:

Fração molar do ácido clorídrico:
$X^{HCl}_S=\frac{n_1}{n_1+n_2}\\\\X^{HCl}_S=\frac{0,07}{0,07+4,61}\\\\X^{HCl}_S=\frac{0,07}{4,68}\\\\X^{HCl}_S\approx0,015$

Fração molar da água:
$X^{H_2O}_S=\frac{n_1}{n_1+n_2}\\\\X^{H_2O}_S=\frac{4,61}{0,07+4,61}\\\\X^{H_2O}_S=\frac{4,61}{4,68}\\\\X^{H_2O}_S\approx0,985$