Dos sistemas binários líquido/vapor que seguem, qual pode ser modelado aproximadamente pela lei de Raoult? Para aqueles que não podem, explique o porquê.
(a) Benzeno/tolueno a 1 atm
(a) Benzeno/tolueno a 1 atm
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão está perguntando sobre sistemas binários líquido/vapor e qual deles pode ser modelado pela lei de Raoult. A lei de Raoult é um conceito da química que ajuda a entender como os componentes de uma mistura se comportam quando estão em estado de vapor. Para resolver isso, vamos precisar saber um pouco sobre as propriedades das substâncias envolvidas e como elas interagem entre si.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a lei de Raoult. Ela diz que a pressão de vapor de cada componente em uma solução ideal é igual ao produto da pressão de vapor pura desse componente e sua fração molar na solução. Matematicamente, é representada por:
Onde:
-
é a pressão de vapor do componente na solução. -
é a fração molar do componente . -
é a pressão de vapor pura do componente .
Passo 3
Agora, vamos aplicar isso ao sistema benzeno/tolueno a 1 atm. Tanto o benzeno quanto o tolueno são hidrocarbonetos aromáticos e têm estruturas químicas semelhantes, o que significa que eles se misturam bem e têm interações intermoleculares similares. Isso é importante porque a lei de Raoult funciona melhor quando os componentes da mistura têm comportamentos semelhantes, formando uma solução ideal.
Passo 4
Além disso, a pressão de 1 atm indica que estamos considerando condições padrão de pressão, o que facilita a aplicação da lei de Raoult, já que não há pressões extremamente altas ou baixas que possam alterar significativamente o comportamento das substâncias.
Passo 5
Como benzeno e tolueno formam uma solução ideal sob essas condições, podemos usar a lei de Raoult para modelar o sistema. Isso significa que podemos prever a pressão de vapor total da mistura e a composição das fases líquida e vapor usando as equações da lei de Raoult.
Resposta
Sim, o sistema benzeno/tolueno a 1 atm pode ser modelado aproximadamente pela lei de Raoult, pois forma uma solução ideal onde os componentes têm interações intermoleculares semelhantes.