A
e 1 atm , água e fenol formam um par de fases líquidas em equilíbrio. A primeira apresenta
de fenol (em massa) e a segunda,
de água (em massa). Calcule a quantidade de água que deve ser adicionada a 100 g de uma mistura homogênea dos dois componentes, contendo
de fenol (em massa), para que ela se torne turva a
.
Passo 1
O enunciado diz que, a
e
atm, água e fenol se separam em duas fases líquidas em equilíbrio com composições em massa:
– Fase rica em água: de fenol (logo
fração mássica de água).
– Fase rica em fenol: de água (logo
fração mássica de fenol).
Começamos com ,g de mistura homogênea com
de fenol (
,g de fenol e
,g de água) e vamos adicionar água até que a mistura comece a formar duas fases (turbidez).
Conteúdo: equilíbrio líquido–líquido e ponto de turbidez (binodal).
– Fase rica em água:
– Fase rica em fenol:
Começamos com
Conteúdo: equilíbrio líquido–líquido e ponto de turbidez (binodal).
Passo 2
Após adicionar
gramas de água, a massa total fica
e a massa de fenol continua
,g.
A fração mássica global de fenol é
A fração mássica global de fenol é
Passo 3
A turbidez (início da separação em duas fases) ocorre quando a composição global atinge o limite do binodal. Como estamos diminuindo a fração de fenol por adição de água, encontramos o ponto de partida da região bifásica no valor de fenol da fase rica em fenol:
Passo 4
Impondo
temos
logo
Resposta
Para tornar a mistura turva a
, deve-se adicionar aproximadamente
g de água.