Вычислите мольные доли спирта и воды в 96% растворе этилового спирта

Задача: найти мольные доли в 96% растворе этилового спирта (ethanol, C2H5OH) в воде.

Предположение: 96% — массовая доля (w/w) этанола в растворе. Возьмем удобную массу раствора 100 g.

1. Массы компонентов

• Этанол: m_EtOH = 96 g
• Вода: m_H2O = 4 g

2)Молярные массы

• Молярная масса этанола M_EtOH ≈ 46.07 г/моль
• Молярная масса воды M_H2O ≈ 18.015 г/моль

3. Число молей каждого компонента

• n_EtOH = 96 / 46.07 ≈ 2.084 моль
• n_H2O = 4 / 18.015 ≈ 0.222 моль

4. Итого количество молей

• n_tot = n_EtOH + n_H2O ≈ 2.084 + 0.222 ≈ 2.306 моль

5. Мольные доли

• x_EtOH = n_EtOH / n_tot ≈ 2.084 / 2.306 ≈ 0.904
• x_H2O = n_H2O / n_tot ≈ 0.222 / 2.306 ≈ 0.096

Ответ:

• мольная доля этанола x_EtOH ≈ 0.904
• мольная доля воды x_H2O ≈ 0.096

Замечания

• Эти значения получены при предположении идеального раствора и массы 100 g; при другой общей массе результаты те же по сути (так как пропорции остаются).
• Формула альтернативная: если известны массовые доли w1 и w2 и молярные массы M1 и M2, то x1 = (w1/M1) / (w1/M1 + w2/M2).