As pressões de vapor de cada componente nas soluções de propanona (acetona, A) e tricolorometano (clorofórmio, C) foram medidas a 35^circ C e os resultados obtidos são os seguintes:
xC 0,0 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00
pC (torr) 0 35 82 142 200 273
pA (torr) 347 250 175 92 37 0
Verifique que as soluções se comportam de acordo com a lei de Raoult para o componente que estiver em grande excesso e de acordo com a lei de Henry para o componente minoritário. Ache as constantes da lei de Henry.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem dados de pressão de vapor de duas substâncias, acetona (A) e clorofórmio ©, em várias composições. O objetivo aqui é verificar se as soluções seguem a Lei de Raoult para o componente em grande excesso e a Lei de Henry para o componente minoritário. Além disso, vamos encontrar as constantes da Lei de Henry. Para isso, vamos precisar entender e aplicar essas duas leis que governam o comportamento das pressões de vapor em soluções.

Passo 2

Primeiro, vamos dar uma olhada na Lei de Raoult. Essa lei diz que a pressão de vapor de um componente em uma solução ideal é igual ao produto da fração molar desse componente na solução pela pressão de vapor puro dele. Matematicamente, é expressa como:
pA = xA cdot pA^0
Onde:
  • é a pressão de vapor da acetona na solução,
  • é a fração molar da acetona,
  • é a pressão de vapor puro da acetona.
Vamos verificar se isso vale para o componente em grande excesso. Observando a tabela, quando e , temos apenas uma das substâncias presente. Mas para comprovar a Lei de Raoult para, digamos, o clorofórmio quando ele está em excesso ( maior), vamos usar os dados onde é alto, como 0,80 e 1,00.

Passo 3

Agora, vamos verificar a Lei de Henry para o componente minoritário. A Lei de Henry afirma que a pressão de vapor de um componente minoritário é proporcional à sua fração molar na solução. A fórmula é:
pC = kH cdot xC
Onde:
  • é a pressão de vapor do clorofórmio na solução,
  • é a constante de Henry,
  • é a fração molar do clorofórmio.
Vamos usar os dados onde é baixo para encontrar .

Passo 4

Para encontrar a constante de Henry ( 35 = kH cdot 0,20 ), vamos usar os dados onde kH = 350,20 = 175 torr é pequeno. Por exemplo, quando 82 = kH cdot 0,40 , a pressão de vapor do clorofórmio é 35 torr. Aplicando a Lei de Henry:
kH = 820,40 = 205 torr
Isolando :
Podemos verificar com outro ponto, como :
A média desses valores nos dá uma boa estimativa para .

Resposta

A constante da Lei de Henry para o clorofórmio é aproximadamente torr.

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