Estime o coeficiente de difusão do
em hexano a
utilizando-se a correlação de Wilke e Chang. Compare o resultado com o valor experimental
. (Adaptado do CREMASCO, 3ed. 2015)
Passo 1
Beleza, vamos resolver um exercício onde precisamos estimar o coeficiente de difusão do
em hexano a
usando a correlação de Wilke e Chang. Depois, vamos comparar nosso resultado com um valor experimental dado:
. Para isso, vamos precisar entender a correlação de Wilke e Chang e ter alguns dados sobre as substâncias envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a correlação de Wilke e Chang para calcular o coeficiente de difusão. A fórmula é a seguinte:
Onde:
-
é o coeficiente de difusão. -
é o fator de associação (geralmente 1 para líquidos). -
e são os volumes de acentricidade das substâncias A e B. -
é a temperatura em Kelvin. -
é a viscosidade do solvente B.
Passo 3
Vamos identificar quais são as substâncias A e B no nosso caso. Aqui, o
é a substância A e o hexano é o solvente B. Precisamos dos volumes de acentricidade (
e
) e da viscosidade do hexano (
) a
.
Assumindo que:
E a temperatura
.
Passo 4
Agora, vamos calcular o termo
e
:
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula de Wilke e Chang:
Passo 6
Vamos calcular o numerador e o denominador separadamente:
Numerador:
Denominador:
Passo 7
Agora, dividimos o numerador pelo denominador para encontrar
:
Resposta
O coeficiente de difusão estimado do
em hexano a
é aproximadamente
. Comparando com o valor experimental
, percebemos que a estimativa pela correlação de Wilke e Chang está significativamente acima do valor observado experimentalmente. Isso pode indicar que a correlação não é tão precisa para este par de substâncias ou que algum dado utilizado na estimativa pode precisar de revisão.