Exercícios Resolvidos de Fugacidade e Atividade no ELV

Ver Teoria

Enunciado

Determine a constante de equilíbrio líquido-vapor do iodo-benzeno a pressão atmosférica e 170   ° C . Considere o coeficiente de atividade igual a 1 e utilize a relação: K i = y i x i =   γ i P i * P

Para pressão de saturação utilize a equação de Antoine.

ln ⁡ P s a t P c p s i a = A 1 - A 2 A 3 + T ( ° F )

Para os dados tabelados, utilize os recortes disponibilizados a seguir:

Passo 1

O nosso objetivo é calcular o K i . E para isso vamos usar a seguinte relação:

K i = y i x i =   γ i P i * P

Pelo enunciado sabemos que γ i = 1 e que a pressão do sistema é a pressão atmosférica. Logo:

P = 1   a t m = 14,69   p s i a

Então, a única coisa que ficou faltando foi o P i * , que vamos determinar pela equação de Antoine, já que P i s a t = P i * . Beleza?

Passo 2

Pela equação de Antoine:

ln ⁡ P s a t P c p s i a = A 1 - A 2 A 3 + T ( ° F )

Bora pegar a pressão crítica e as constantes para o iodo-benzeno na tabela!

Olhando os dados, temos as seguintes informações para o iodo-benzeno:

P c = 655,8   p s i a

A 1 = 5,72827

A 2 = 6854,36

A 3 = 348,1382

Passo 3

Para a equação de Antoine usamos a temperatura em Fahrenheit. Então precisamos converter:

T ° F = T ° C × 9 5 + 32

T ° F = 170 × 9 5 + 32 = 338   ° F

Passo 4

Pronto, agora já temos tudo para jogar na fórmula:

ln ⁡ P s a t 655,8 p s i a = 5,72827 - 6854,36 348,1382 + 338

P s a t = 9,25   p s i a

Passo 5

A última coisa que precisamos fazer é substituir a pressão de saturação na fórmula do K i com os outros dados que já tínhamos.

K i = y i x i =   γ i P i * P = 1.9,25 14,69 = 0,63

Pronto, agora chegamos na nossa resposta final 😊

Resposta

K i = 0,63