Compare o coeficiente de difusão da mistura etanol-água
a
sob as condições descritas a seguir. Nesta temperatura, a viscosidade da água é
e do etanol é
.
etanol(A) é o solvente e água(B) é o soluto
etanol(A) é o solvente e água(B) é o soluto
Passo 1
O enunciado pede para comparar o coeficiente de difusão mútuo da mistura etanol–água a
, sabendo que a viscosidade da água é
e do etanol é
. Vamos usar a equação de Wilke–Chang para estimar
nos dois casos: (i) etanol como solvente
e água como soluto
; (ii) água como solvente
e etanol como soluto
.
Passo 2
A equação de Wilke–Chang para o coeficiente de difusão é
onde
– é o fator de associação do solvente
,
– é a massa molar do solvente
(g/mol),
– é a temperatura em kelvin,
– é a viscosidade do solvente
em cP,
– é o volume molar do soluto
a ponto de ebulição em c
/mol.
–
–
–
–
–
Passo 3
(i) Etanol
como solvente e água
como soluto:
(etanol não muito associativo),
,
,
,
.
Passo 4
(ii) Água
como solvente e etanol
como soluto:
,
,
,
,
.
Passo 5
Comparando os resultados:
Logo, a água difunde-se mais rapidamente quando o etanol é solvente do que o etanol quando a água é solvente.
Resposta
Portanto,