Para o sistema binário acetona (1) + acetonitrila (2), dispõe-se dos seguintes dados a
:
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1 | 615.0 | 0 |
0.8 | 492.0 | 50.70 |
0.7 | 430.5 | 76.05 |
0.5 | 307.5 | 126.75 |
0.3 | 184.5 | 177.45 |
0.2 | 123.0 | 202.80 |
0.1 | 61.5 | 228.15 |
0 | 0 | 253.50 |
(b) Em uma solução com
, qual a pressão para esta condição e qual a fração molar de acetona na fase vapor?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício trata de um sistema binário composto por acetona (componente 1) e acetonitrila (componente 2) a uma temperatura de 50°C. Precisamos descobrir, para uma solução onde a fração molar de acetona (
) é 0,45, qual é a pressão total desse sistema e qual a fração molar de acetona na fase vapor. Para resolver, vamos usar a Lei de Raoult, que nos ajuda a relacionar as pressões parciais dos componentes em uma solução.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a fração molar (
). Ela representa a proporção de moles de um componente em relação ao total de moles na solução. Aqui,
significa que 45% dos moles na solução são de acetona, e os restantes,
, são de acetonitrila.
Passo 3
A Lei de Raoult nos diz que a pressão parcial (
) de cada componente em uma solução ideal é igual à fração molar desse componente multiplicada pela sua pressão de vapor puro (
). A fórmula é:
Passo 4
Vamos calcular a pressão parcial de cada componente usando os dados fornecidos:
Para a acetona (componente 1):
Para a acetonitrila (componente 2):
Passo 5
Agora, para encontrar a pressão total (
) da solução, somamos as pressões parciais dos dois componentes:
Passo 6
Para encontrar a fração molar de acetona na fase vapor (
), usamos a seguinte relação:
Resposta
Para uma solução com
, a pressão total é aproximadamente
e a fração molar de acetona na fase vapor é
.