Enunciado

Uma solução diluída de bromo em tetracloreto de carbono comporta-se como uma solução diluída ideal. A pressão de valor do C C l 4 puro é 33,85 T o r r , a 298K. A constante da lei de Henry quando a concentração de B r 2 é expressa em fração molar é 122,36 Torr. Calcule a pressão de vapor de cada componente, a pressão total e a composição da fase vapor quando a fração molar do B r 2 for 0,050 admitindo que, nessa concentração, a solução se comporta como uma solução diluída ideal.

Passo 1

Fala jovenzito, tudo na paz?

Bom, a primeira coisa que podemos considerar é trabalhar com frações molares:

Soma de frações molares:

x C C l 4 + x B r 2 = 1

Porque eles compõem a quantidade total de mols. A fração molar de bromo é x B r 2 = 0,05 e a do tetracloreto será:

x C C l 4 = 1 - 0,05  

x C C l 4 = 0,95  

Agora já conhecemos as frações molares!

Passo 2

Podemos relembrar que a pressão parcial pode ser dada por:

p C C l 4 = x C C l 4 . p C C l 4    

Então, se sabemos que p = 33,85 T o r r :

p C C l 4 = 33,85 * 0,94

p C C l 4 = 32,16   T o r r E a pressão parcial do Bromo será dada por:

p B r 2 = x B r 2 . p B r 2

Se 122,36 Torr:

p B r 2 = 122,36   T o r r * 0,05

p B r 2 = 6,12   T o r r

E dessa forma a pressão total é dada pela soma das pressões parciais:

P t o t = p C C l 4 + p ( B r 2 )

P t o t = 32,16 + 6,12

P t o t = 38,4   T o r r

Passo 3

Com as pressões: podemos usar a Lei do nosso querido Dalton para mostrar a composição da fase vapor partindo das frações molares na fase de vapor (Y1) e a pressão de vapor (P): p ( C C l 4 )   =   Y 1   .   P 1 p ( B r 2 )   =   Y 2   .   P 2

Manipulando as equações teremos: P 2   +   P 1   -   P 2 .   x C C l 4 Y 1   =   x B r 2   .   P 1 [ 122,36   +   ( 33,85   -   122,36 )   .   0,95 ]   .   Y 1   =   0,95   .   33,85 [ 122,36   +   ( - 88,51 )   .   0,95 ]   .   Y 1   =   32,2 [ 122,36   -   84,0845 ]   .   Y 1   =   32,2 38,3   Y 1   =   32,2 Y 1 C C l 4 = 0,84 Se :

Y 1 + Y 2 = 1

Y 2 B r 2 = 0,16

Terminamos!

Resposta

p C C l 4 = 32,16   T o r r

p B r 2 = 6,12   T o r r

P t o t = 38,4   T o r r

Y 1 C C l 4 = 0,84

Y 2 B r 2 = 0,16

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