As pressões de vapor de cada componente nas soluções de propanona (acetona, A) e tricolorometano (clorofórmio, C) foram medidas a
e os resultados obtidos são os seguintes:
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0,0 | 0,20 | 0,40 | 0,60 | 0,80 | 1,00 |
---|---|---|---|---|---|---|
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0 | 35 | 82 | 142 | 200 | 273 |
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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:
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:
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 (
), vamos usar os dados onde
é pequeno. Por exemplo, quando
, a pressão de vapor do clorofórmio é 35 torr. Aplicando a Lei de Henry:
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.