4. Calcule a concentração em quantidade de matéria da solução: 10,5 g de benzeno (C6H6) dissolvido em 18,5 g de tetracloreto de carbono (CCl4)

% massa = 10,5/(10,5+18,5) = 10,5/29 = 36,20% (aprox.)

Para resolver este problema, devemos colocar em prática nosso conhecimento sobre Química, mais especificamente sobre concentração em quantidade de matéria. Para tanto, faremos uso da seguinte equação:

\(M=\dfrac{n_1}{V},\)

em que \(M\) é a concentração em quantidade de matéria; \(n_1\) o número de mols do soluto; e \(V\) o volume da solução.

Sabendo que o benzeno possui massa molar igual a \(78,11\text{ }\frac{\text g}{\text{mol}}\), calcula-se o número de mols em \(10,5\text{ g}\) de benzeno:

\(\begin{align} n_1&=\dfrac{10,5\text{ g}}{78,11\text{ }\frac{\text g}{\text{mol}}} \\&=0,13\text{ mols} \end{align}\)

Por sua vez, dado que a densidade do tetracloreto de carbono é de \(1,59\text{ }\frac{\text g}{\text{cm}^3}\), calcula-se o volume da solução:

\(\begin{align} V&=\dfrac{18,5\text{ g}}{1,59\text{ }\frac{\text g}{\text{cm}^3}} \\&=11,64\text{ cm}^3 \end{align}\)

Por fim, calcula-se a concentração em quantidade de matéria:

\(\begin{align} M&=\dfrac{0,13\text{ mols}}{11,64\text{ cm}^3} \\&=0,01117\text{ }\frac{\text{mols}}{\text{cm}^3} \\&=11,17\text{ }\frac{\text{mols}}{\text{L}} \end{align}\)

Portanto, a concentração em quantidade de matéria da solução é de \(\boxed{11,17\text{ }\frac{\text{mols}}{\text{L}}}\).