Apresente qual é a definição termodinâmica de uma solução líquida ideal. O que deve acontecer a nível molecular para que uma solução se comporte idealmente? Como deve ser o
, o
, o
e o
para este tipo de solução?
Passo 1
O enunciado pede a definição termodinâmica de uma solução líquida ideal, as condições moleculares que a caracterizam e o comportamento dos potenciais de mistura
,
,
e
.
Passo 2
Termodinamicamente, dizemos que uma solução é ideal se, para cada componente
, a atividade
coincide exatamente com a fração molar
. Em outras palavras, as potenciais químicos satisfazem
onde
é o potencial químico padrão do componente puro e
é a constante dos gases ideais. Equivalentemente, a lei de Raoult estende-se a todas as concentrações:
Passo 3
No nível molecular, o comportamento ideal exige que as energias de interação entre moléculas sejam todas iguais:
energia de interação A–A
B–B
A–B.
Isto garante que, ao misturar, nenhuma nova força (mais forte ou mais fraca) apareça, de forma que não haja absorção nem liberação de calor nem variação de volume além do que se obteria por simples sobreposição dos volumes.
Isto garante que, ao misturar, nenhuma nova força (mais forte ou mais fraca) apareça, de forma que não haja absorção nem liberação de calor nem variação de volume além do que se obteria por simples sobreposição dos volumes.
Passo 4
Dessas condições seguem as propriedades termodinâmicas da mistura ideal:
assegurando espontaneidade do processo de mistura.
Resposta
Termodinâmica de solução ideal:
e
.
Condições moleculares: interações A–A B–B
A–B.
,
,
,
.
Condições moleculares: interações A–A