Benzeno e tolueno formam soluções ideais. A
a pressão de vapor do tolueno puro é de 139 mmHg e do benzeno puro é de 392 mmHg . Em uma solução líquida, na qual a fração molar de tolueno é de 0,600, qual é a pressão parcial de vapor de cada componente e a pressão total de vapor da solução.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre uma solução formada por benzeno e tolueno, que são dois compostos químicos. A gente precisa calcular as pressões parciais de cada componente nessa solução e a pressão total dela. Para resolver isso, vamos usar o conceito de soluções ideais e a Lei de Raoult, que nos ajuda a encontrar a pressão de vapor de cada componente numa mistura.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a Lei de Raoult. Ela diz que a pressão parcial de cada componente em uma solução ideal é igual à pressão de vapor do componente puro multiplicada pela sua fração molar na solução. A fórmula fica assim:
Onde:
- $ P_i $ é a pressão parcial do componente $ i $
- $ X_i $ é a fração molar do componente $ i $ na solução
- $ P_i^0 $ é a pressão de vapor do componente $ i $ puro
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos no problema:
- Fração molar de tolueno, $ X_{tolueno} = 0,600 $
- Pressão de vapor do tolueno puro, $ P_{tolueno}^0 = 139 $ mmHg
- Pressão de vapor do benzeno puro, $ P_{benzeno}^0 = 392 $ mmHg
Como a fração molar dos componentes numa solução deve somar 1, podemos encontrar a fração molar do benzeno:
Passo 4
Agora, vamos calcular a pressão parcial de cada componente usando a Lei de Raoult.
Para o tolueno:
Para o benzeno:
Passo 5
Finalmente, a pressão total da solução é a soma das pressões parciais de cada componente:
Resposta
A pressão parcial do tolueno é 83,4 mmHg, a pressão parcial do benzeno é 156,8 mmHg e a pressão total da solução é 240,2 mmHg.