Exercício 6 - Ondas: som e luz · Exame Nacional Física e Química A 1.ª fase 2025

6. 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.

6.1.

No gráfico, a ordenada na origem corresponde ao índice de refração

()

6.2.

Quando a radiação monocromática muda de meio, do vidro do prisma para a solução de etanol, a sua velocidade de propagação

()

6.3.

Utilizou-se o refratómetro para determinar, a $35\ \text{°C}$, a concentração de uma solução aquosa de etanol ($M = 46{,}08\ \text{g}\ \text{mol}^{-1}$), tendo-se verificado que a reflexão total da radiação ocorria para ângulos de incidência superiores a $56{,}88^\circ$.

Considere que:

– o índice de refração do vidro do prisma do refratómetro é $1{,}60$;

– a massa volúmica do etanol é $0{,}789\ \text{g}\ \text{cm}^{-3}$, a $35\ \text{°C}$.

Determine a concentração da solução aquosa de etanol em $\text{mol}\ \text{dm}^{-3}$.