Exercícios Resolvidos de Relações de Equilíbrio

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Enunciado

Analise a figura e faça o que se pede, considerando a temperatura sempre igual a 20 ° C .

  1. Indique no gráfico o valor da pressão de vapor do benzeno puro;
  2. Indique no gráfico o valor da pressão de vapor do tolueno puro;
  3. Calcule, a partir da lei de Raoult, as pressões parciais de vapor do benzeno e do tolueno em uma solução na qual a fração molar do benzeno é 0,4.
  4. Calcule a pressão total da solução dada no item c.

Passo 1

Fala aí! Temos algumas letrinhas pra responder, né? Vamos nessa!

A letra a e a letra b estão pedindo a mesma coisa, mas para substâncias diferentes, então vamos resolver elas duas juntas… Elas pedem o valor da pressão de vapor, primeiro do benzeno puro e depois do tolueno puro.

Pra achar isso a gente precisa interpretar o gráfico, olha só, o eixo horizontal diz pra gente as frações molares do benzeno, certo?

Então quando a gente tiver que a fração do benzeno é igual a 1,0 , significa que 100 % da composição é de benzeno, logo estamos trabalhando com benzeno puro! Opa, nossa pressão de vapor será aproximadamente:

p b e n z e n o   p u r o ≈ 70   T o r r

E para achar a do tolueno? Bom, teremos tolueno puro quando a fração de benzeno for 0 , que significa que temos apenas o tolueno, logo a pressão de vapor do tolueno será:

p t o l u e n o   p u r o ≈ 22   T o r r

Passo 2

A letra c, pede que a gente use a lei de Raoult para encontrar as pressões parciais de vapor, das duas substâncias, quando a fração molar de benzeno for 0,4 … Relembrando a lei de Raoult, temos:

p A = x A P A

Opa! Então a pressão parcial será a fração molar vezes a pressão… Vamos aos cálculos!

Primeiro para o benzeno:

p b e n z e n o = 0,4 ⋅ 25

p b e n z e n o ≈ 10   T o r r

Agora para o tolueno, lembrando que se temos 0,4 de benzenos, vamos ter 0,6 de tolueno, ok?

p t o l u e n o = 0,6 ⋅ 13

p t o l u e n o ≈ 7,8   T o r r

Passo 3

Agora vamos para a letra d! Para encontrar a pressão total do sistema, podemos usar a relação da lei de de Raoult com a lei de Dalton, ela nos diz que:

y A P = x A P A

Opa! Então substituindo nossos dados:

0,6 ⋅ P = 0,4 ⋅ 25

P = 16,67   T o r r

Uhul! Arrasamos!

Resposta

  1. p b e n z e n o   p u r o ≈ 70   T o r r
  2. p t o l u e n o   p u r o ≈ 22   T o r r
  3. p b e n z e n o ≈ 10   T o r r e p t o l u e n o ≈ 7,8   T o r r
  4. P = 16,67   T o r r

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