O carvão ativado é um material que possui elevado teor de carbono, sendo muito utilizado para a remoção de compostos orgânicos voláteis do meio, como o benzeno. Para a remoção desses compostos, utiliza-se a adsorção. Esse fenômeno ocorre por meio de interações do tipo intermoleculares entre a superfície do carvão (adsorvente) e o benzeno (adsorvato, substância adsorvida). No caso apresentado, entre o adsorvente e a substância adsorvida ocorre a formação de qual tipo de ligação?
11) Considerando o modelo de Langmuir, determine o valor da constante de adsorção (K) e do volume correspondente a uma monocamada adsorvida (Vmon) empregando os dados de equilíbrio da adsorção de CO em carvão ativo a 273 K :
11) Considerando o modelo de Langmuir, determine o valor da constante de adsorção (K) e do volume correspondente a uma monocamada adsorvida (Vmon) empregando os dados de equilíbrio da adsorção de CO em carvão ativo a 273 K :
Passo 1
O enunciado apresenta duas partes:
- A primeira pergunta: no caso da adsorção de benzeno em carvão ativado, que tipo de ligação (interação) ocorre entre o adsorvente e o adsorvato?
- A segunda (exercício 11): usando o modelo de Langmuir, determinar a constante de adsorção
e o volume de monocamada a partir de dados de equilíbrio para adsorção de CO em carvão ativado a 273 K.
Passo 2
Para a primeira pergunta, a adsorção de benzeno em carvão ativado ocorre via interações físicas fracas de caráter intermolecular. Especificamente, trata-se de forças de van der Waals do tipo dispersão de London, sem formação de ligações químicas (químisorção).
Passo 3
Para o exercício 11, é necessário dispor dos dados de pressão de equilíbrio
e de volume adsorvido
para ajustar a isoterma de Langmuir na forma
Sem esses valores numéricos de
e
, não há como calcular
nem
.
Resposta
Ligação física por forças de van der Waals (dispersion de London).
Para o exercício 11, não é possível determinar
e
pois faltam os dados de equilíbrio necessários.