Estime o coeficiente de difusão de etanol em uma solução diluída em água a . Utilize a correção proposta por Wilke e Chang. Dados: . R:

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema pede pra gente estimar o coeficiente de difusão do etanol em uma solução diluída em água a 10°C usando a correção de Wilke e Chang. Para isso, vamos precisar conhecer a viscosidade do solvente, a massa molar do soluto e o volume molar do etanol. A matéria envolvida é a difusão molecular, que estuda como as partículas se movem de regiões de maior concentração para as de menor concentração.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula que a correção de Wilke e Chang propõe para calcular o coeficiente de difusão ( ). A equação é a seguinte:
Onde:
  • é o coeficiente de difusão em cm²/s
  • é a viscosidade do solvente a 25°C (vamos ajustar para 20°C conforme os dados)
  • é a temperatura em Kelvin
  • é a viscosidade do solvente em centipoise (cp)
  • é o volume molar do soluto em cm³/mol
  • é a massa molar do soluto em g/mol

Passo 3

Vamos listar os dados fornecidos:
  • Viscosidade do solvente ( ) = 1,3059 cp
  • Massa molar do soluto ( ) = 18 g/mol
  • Volume molar do etanol ( ) = 59,2 cm³/mol
  • Temperatura ( ) = 10°C
Precisamos converter a temperatura para Kelvin:

Passo 4

Agora, substituímos os valores na equação de Wilke e Chang:
Substituindo os valores:
³

Passo 5

Vamos calcular passo a passo:
Primeiro, calculamos :
Depois, calculamos :
Agora, multiplicamos por :
Finalmente, dividimos por :
²

Resposta

O coeficiente de difusão do etanol na solução a 10°C é aproximadamente .

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