Física e Química A 11.º Ano: Refração e Concentração de Etanol (Exame 2025)

O refratómetro é um aparelho laboratorial que mede o índice de refração de uma solução.
Neste aparelho, faz-se aumentar o ângulo de incidência de uma radiação monocromática na superfície de separação entre um prisma de vidro e a amostra em análise, até que ocorra reflexão total da luz.
A concentração da solução é determinada pela sua relação com o índice de refração.
O gráfico da Figura 4 representa o índice de refração, n, de soluções aquosas de etanol em função da percentagem, em volume, de etanol, para duas temperaturas diferentes.
Utilizou-se o refratómetro para determinar, a 35 °C, a concentração de uma solução aquosa de etanol (M = 46,08 g mol⁻¹), tendo-se verificado que a reflexão total da radiação ocorria para ângulos de incidência superiores a 56,88°.
Considere que:
– o índice de refração do vidro do prisma do refratómetro é 1,60; – a massa volúmica do etanol é 0,789 g cm⁻³, a 35 °C.
Determine a concentração da solução aquosa de etanol em mol dm⁻³.
Apresente todos os cálculos efetuados.

Determina o valor solicitado, percorrendo as etapas seguintes: • Calcula o índice de refração da solução aquosa de etanol (1,340) ... 4 pontos • Obtém, a partir do gráfico, a percentagem, em volume, de etanol na solução, a 35 °C (20,0%) ... 2 pontos • Calcula a massa de etanol num dado volume de solução (por exemplo, 15,78 g de etanol em 100 cm³ de solução) ... 3 pontos • Calcula a concentração da solução de etanol (3,42 mol dm⁻³) ... 3 pontos