Uma mistura de dois líquidos
e
obedece a Lei de Raoult. Calcule quais serão as frações molares de A e B na fase vapor para uma mistura dos líquidos com a composição
, se:
; © Sem utilizar cálculos, o que você esperaria das frações molares na fase vapor. Resposta: (a)
e
; (b)
e
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química que envolve a Lei de Raoult. A gente tem uma mistura de dois líquidos, A e B, com composição inicial de
. Sabemos que a pressão de vapor de A é três vezes a pressão de vapor de B, ou seja,
. Nosso objetivo aqui é calcular as frações molares de A e B na fase vapor dessa mistura.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a Lei de Raoult. Ela diz que, em uma mistura ideal, a pressão parcial de cada componente na fase vapor é igual à sua pressão de vapor pura multiplicada pela sua fração molar na fase líquida. A fórmula é:
Onde:
-
é a pressão parcial do componente na fase vapor. -
é a fração molar do componente na fase líquida. -
é a pressão de vapor pura do componente .
Passo 3
Vamos calcular a pressão total da mistura na fase vapor. A pressão total (
) é a soma das pressões parciais de A e B:
Sabemos que
e, portanto,
. Também sabemos que
. Vamos substituir esses valores na equação:
Passo 4
Agora, vamos calcular as frações molares na fase vapor (
e
). A fração molar de A na fase vapor é dada por:
E para B:
Resposta
(a)
e
;
(b)
e
.