Podaj ułamek molowy butan-1-olu w jego nasyconym roztworze w temperaturze 20°C. W tej temperaturze gęstość butan-1-olu to 0,8 g/cm³, a rozpuszczalność wynosi 7,9 g/100 g wody.

Krok 1: Przełożenie ogólnej definicji ułamka molowego na warunki naszego zadania.

ułamek molowy butan-1-olu = liczba moli butan-1-olu : liczba moli w roztworze

Krok 2: Skorzystanie z rozpuszczalności. Wiemy, że rozpuszczalność butan-1-olu w 20°C to 7,9 g /100 g wody. Obie wartości przeliczamy na mole. Policz masę molową butanolu i wody. Masy poszczególnych atomów znajdziesz w tabeli pierwiastków chemicznych.

mCH₃CH₂CH₂CH₂OH = 12 + 1 ∙ 3 + 12 + 1 ∙ 2 + 12 + 1 ∙ 2 + 12 + 1 ∙ 2 + 16 + 1 = 74 [g/mol]

mH₂O = 1 ∙ 1 + 16 = 18 [g/mol]

Przy pomocy mas molowych przeliczamy nasze wartości w gramach (7,9 g /100 g wody) na mole.

1. Butan-1-o:

1 mol — 74 g

x — 7,9 g

x = 7,9 ∙ 1 : 74 = 0,107 [mol]

2. Woda:

1 mol — 18 g

y — 100 g

y = 100 ∙ 1 : 18 = 5,56 [mol]

Krok 3: W nasyconym roztworze jest zatem 0,107 mol butan-1-olu i 5,56 mol wody. Suma tych moli stanowi mianownik ułamka, a liczba moli butan-1-olu to licznik.

ułamek molowy = (0,107 mol) : (0,107 mol + 5,56 mol) = 0,107 mol : 5,667 mol = 0,02