- (30,0 pontos) Benzeno (
, espécie
) é frequentemente adicionado a etanol
, espécie
para desnaturá-lo. Estime a difusão, em fase líquida, do benzeno em etanol (
) e do etanol em benzeno (
) a 288 K pelo método de Wilke-Chang.
Por que
?
Dados:
.
Por que
Passo 1
O enunciado pede para estimar os coeficientes de difusão em fase líquida do benzeno em etanol (
) e do etanol em benzeno (
) a
K, usando o método de Wilke–Chang. Vamos precisar da massa molar do solvente, da viscosidade do solvente, do volume molar do soluto no ponto de ebulição e do fator de associação
do solvente.
Passo 2
A equação de Wilke–Chang é:
onde
– é o fator de associação do solvente B
– é a massa molar do solvente (g /mol)
– é a temperatura (K)
– é a viscosidade do solvente (cP)
– é o volume molar do soluto A no ponto de ebulição (cm³/mol)
–
–
–
–
–
Passo 3
Cálculo de
(benzeno em etanol):
(etanol),
g/mol,
cP,
K,
cm³/mol.
Passo 4
Cálculo de
(etanol em benzeno):
(benzeno),
g/mol,
cP,
K,
cm³/mol.
Passo 5
Os valores são diferentes porque a equação de Wilke–Chang não é simétrica: o coeficiente de difusão depende do volume molar do soluto
, da viscosidade do solvente
, da massa molar do solvente
e do fator de associação
. Como essas propriedades mudam ao inverter quem é soluto e quem é solvente, temos
.