Benzeno e tolueno formam soluções ideais. A 60^circ C 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:
Pi = Xi times Pi^0
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:
Xtolueno = 0,600

Passo 4

Agora, vamos calcular a pressão parcial de cada componente usando a Lei de Raoult.
Para o tolueno:
Ptolueno = Xtolueno times Ptolueno^0 = 0,600 times 139 , mmHg = 83,4 , mmHg
Para o benzeno:
Pbenzeno = Xbenzeno times Pbenzeno^0 = 0,400 times 392 , mmHg = 156,8 , mmHg

Passo 5

Finalmente, a pressão total da solução é a soma das pressões parciais de cada componente:
Ptotal = Ptolueno + Pbenzeno = 83,4 , mmHg + 156,8 , mmHg = 240,2 , mmHg

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.

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