Determinar as composições das fases mencionadas abaixo em cada um dos seguintes equilíbrios vapor-líquido:
As fases liquida e vapor para uma mistura com
molares de etanol e o restante de água, a
e pressão de uma atmosfera.
As fases liquida e vapor para uma mistura com
Passo 1
O enunciado trata de uma mistura binária etanol (com fração molar líquida
) e água (
) numa condição fixa de temperatura e pressão (
,
atm). Para investigar se existe equilíbrio vapor–líquido, vamos usar a lei de Raoult (solução ideal) e as pressões de vapor saturante obtidas pela equação de Antoine.
Passo 2
Converter a temperatura para graus Celsius:
Passo 3
Calcular
usando Antoine (unidades em mmHg,
em
C):
Passo 4
Determinar a pressão de bolha da mistura ideal:
Passo 5
Comparar com a pressão do sistema,
atm
mmHg. Como
a mistura está abaixo da pressão de bolha e não entra em ebulição. Logo não se forma fase vapor em equilíbrio.
Resposta
x_{etanol} = 0,60; \quad x_{água} = 0,40 (única fase líquida).
Não há fase vapor em equilíbrio a 175^\circF e 1 atm.
Não há fase vapor em equilíbrio a 175^\circF e 1 atm.