As seguintes pressões de vapor, em torr, foram medidas a
, em soluções de n-propanol e água:
|
|
|
---|---|---|
0 | 23,76 | 0 |
0,020 | 23,5 | 5,05 |
0,050 | 23,2 | 10,8 |
0,100 | 22,7 | 12,2 |
0,200 | 21,8 | 13,6 |
0,400 | 21,7 | 14,2 |
0,600 | 19,9 | 15,5 |
0,800 | 13,4 | 17,8 |
0,900 | 8,13 | 19,4 |
0,950 | 4,2 | 20,8 |
:— | :— | :— |
1,000 | 0,00 | 21,76 |
Construir os gráficos pressão-concentração para cada constituinte e para a pressão total.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício pede. Temos uma tabela com as pressões de vapor de água (
) e n-propanol em função da fração molar de n-propanol (
) em soluções a
. A matéria aqui envolve equilíbrio de vapor e como as pressões parciais dos componentes variam com a concentração. Nosso objetivo é construir três gráficos: um para a pressão da água vs.
, outro para a pressão do n-propanol vs.
e um terceiro para a pressão total da solução vs.
. Para isso, vamos usar os dados fornecidos e aplicar conceitos básicos de pressão parcial e lei de Dalton.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que são as pressões parciais. Em uma solução, cada componente contribui com sua própria pressão de vapor, chamada de pressão parcial. A pressão total da solução é a soma das pressões parciais de todos os componentes, de acordo com a Lei de Dalton:
Então, vamos usar os valores da tabela para calcular a pressão total em cada concentração de n-propanol.
Passo 3
Vamos organizar os dados para facilitar. Já temos
(fração molar de n-propanol),
e
. Agora, para cada linha da tabela, vamos somar as pressões parciais para obter a pressão total:
Vamos fazer isso passo a passo:
- Para
, torr - Para
, torr - E assim por diante, até
Passo 4
Agora que temos a pressão total para cada concentração, vamos preparar os dados para os gráficos. Precisamos de três conjuntos de dados:
-
Gráfico da Pressão da Água vs.
(n-propanol): - Eixo X:
(0 a 1,000) - Eixo Y:
(0 a 23,76 torr)
- Eixo X:
-
Gráfico da Pressão do n-Propanol vs.
(n-propanol): - Eixo X:
(0 a 1,000) - Eixo Y:
(0 a 21,76 torr)
- Eixo X:
-
Gráfico da Pressão Total vs.
(n-propanol): - Eixo X:
(0 a 1,000) - Eixo Y:
(0 a 45,52 torr, o máximo sendo 23,76 + 21,76 torr)
- Eixo X:
Passo 5
Com os dados organizados, podemos usar um software de planilhas como Excel ou Google Sheets para plotar os gráficos. Basta inserir os valores de
no eixo X e as respectivas pressões no eixo Y para cada gráfico. Conecte os pontos para cada conjunto de dados para visualizar como as pressões variam com a concentração de n-propanol.
Resposta
Os gráficos de pressão-concentração foram construídos da seguinte forma:
-
Pressão da Água vs. Fração Molar de n-Propanol (
): - Mostra a diminuição da pressão de vapor da água conforme aumenta a concentração de n-propanol na solução.
-
Pressão do n-Propanol vs. Fração Molar de n-Propanol (
): - Ilustra o aumento da pressão de vapor do n-propanol conforme sua fração molar na solução aumenta.
-
Pressão Total vs. Fração Molar de n-Propanol (
): - Representa a soma das pressões parciais dos dois componentes, mostrando como a pressão total varia com a concentração de n-propanol.
Esses gráficos permitem visualizar o comportamento das pressões de vapor dos componentes individuais e da solução total em função da concentração de n-propanol.