As seguintes pressões de vapor, em torr, foram medidas a 25^circ C, em soluções de n-propanol e água:
X (n-propanol) p(H2 O) p(n-propanol)
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 ( H2O) e n-propanol em função da fração molar de n-propanol ( X) em soluções a 25^circ C. 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. X, outro para a pressão do n-propanol vs. X e um terceiro para a pressão total da solução vs. X. 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:
ptotal = pH2O + pn-propanol
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 X (fração molar de n-propanol), p(H2O) e p(n-propanol). Agora, para cada linha da tabela, vamos somar as pressões parciais para obter a pressão total:
ptotal = p(H2O) + p(n-propanol)
Vamos fazer isso passo a passo:
  • Para X = 0, ptotal = 23,76 + 0 = 23,76 torr
  • Para X = 0,020, ptotal = 23,5 + 5,05 = 28,55 torr
  • E assim por diante, até X = 1,000

Passo 4

Agora que temos a pressão total para cada concentração, vamos preparar os dados para os gráficos. Precisamos de três conjuntos de dados:
  1. Gráfico da Pressão da Água vs. X (n-propanol):
    • Eixo X: X (0 a 1,000)
    • Eixo Y: p(H2O) (0 a 23,76 torr)
  2. Gráfico da Pressão do n-Propanol vs. X (n-propanol):
    • Eixo X: X (0 a 1,000)
    • Eixo Y: p(n-propanol) (0 a 21,76 torr)
  3. Gráfico da Pressão Total vs. X (n-propanol):
    • Eixo X: X (0 a 1,000)
    • Eixo Y: ptotal (0 a 45,52 torr, o máximo sendo 23,76 + 21,76 torr)

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 X 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:
  1. Pressão da Água vs. Fração Molar de n-Propanol ( X):
    • Mostra a diminuição da pressão de vapor da água conforme aumenta a concentração de n-propanol na solução.
  2. Pressão do n-Propanol vs. Fração Molar de n-Propanol ( X):
    • Ilustra o aumento da pressão de vapor do n-propanol conforme sua fração molar na solução aumenta.
  3. Pressão Total vs. Fração Molar de n-Propanol ( X):
    • 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.

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