Enunciado

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O benzeno e o tolueno formam soluções praticamente ideiais. Considere uma solução equimolar de benzeno e tolueno. A 20 ° C , a pressão de vapor do benzeno puro é 9,9 K P a e a do tolueno puro é 2,9 K P a . A solução entra em ebulição pela redução da pressão externa. Calcule (a) a pressão no inicio da ebulição (b) a composição de cada componente no vapor; e (c) a pressão de vapor quando o líquido residual estiver reduzido a poucas gotas. Admita que a taxa de vaporização seja suficientemente pequena para que a temperatura se mantenha em 20 ° C .

Passo 1

Cheegaa maaiss jovem, vamos juntos resolver mais uma questãozinha de diagrama de fases. Boraaaa!!

Seguinte, mais um exemplo de aplicação da Lei de Raoult, uma vez que temos uma situação praticamente ideal.

Vamos precisar do seguinte:

p = p A + p B = x A p A * + x B p B *

Perceba, antes de mais nada, que temos uma solução equimolar segundo o próprio enunciado; então x A = x B = 0,5 .

Na alternativa (a) o enunciado pede a pressão do início da ebulição:

p = 0,5 9,9 + 0,5 2,9

Teremos então:

p = 6,4   K P a

Sussa, não?! Só aplicação de Raoult e nada mais.

Passo 2

Na alternativa (b), queremos saber as frações parciais de cada componente na fase vapor.

Podemos obter facilmente, da seguinte forma:

y A = x A p A * p = 0,5 9,9 6,4

Chegamos em:

y A = 0,773

O que significa que:

y B = 0,227

Sendo essas as nossas pressões parciais. Moleza demais!

Passo 3

Finalmente, por último, o exercício pede a pressão quando restam somente algumas gotas de líquido.

O que isso significa? Que nesse momento, teremos aproximadamente:

y A = y B = 0,5

Nesse momento, podemos encontrar em que composição estará o líquido restante pela seguinte relação:

y A = x A p A * p B * + p A * - p B * x A

Se isolarmos x A :

x A = 0,226

O que naturalmente significa que:

x B = 1 - 0,226 = 0,773

Refazendo o calcula da letra (a):

p = 0,226 9,9 + ( 0,773 ) ( 2,9 )

Chegamos em:

p = 4,48 K P a

Show de Bola!! Por hoje é só pessoinha!! Até a próxima!!

Resposta

Portanto:

  1. p = 6,4 K P a
  2. y A = 0,773       e   y B = 0,227
  3. p = 4,48 K P a

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