Dos sistemas binários líquido/vapor que seguem, qual pode ser modelado aproximadamente pela lei de Raoult? Para aqueles que não podem, explique o porquê.
(d) Isoctano/n-octano a
(d) Isoctano/n-octano a
Passo 1
Vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Queremos saber se o sistema binário composto por isooctano e n-octano, a 100°C, pode ser modelado pela Lei de Raoult. Para isso, vamos precisar entender o que é a Lei de Raoult e como ela se aplica aos sistemas binários líquido/vapor.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a Lei de Raoult. Ela estabelece que, em uma solução ideal, a pressão de vapor de cada componente é proporcional à sua fração molar na solução. A fórmula da Lei de Raoult é:
onde:
-
é a pressão de vapor do componente na solução, -
é a fração molar do componente na solução, -
é a pressão de vapor do componente puro.
Passo 3
Agora, vamos analisar o sistema isooctano/n-octano. Ambos são isômeros com a mesma fórmula molecular (C₈H₁₈) mas estruturas diferentes. O isooctano é uma molécula ramificada, enquanto o n-octano é uma molécula linear.
Passo 4
Para que a Lei de Raoult seja aplicável, os componentes da solução devem interagir de forma semelhante, ou seja, não devem haver interações fortes que desviem do comportamento ideal. Como isooctano e n-octano têm estruturas similares e forças intermoleculares semelhantes (principais interações de van der Waals), eles tendem a misturar-se de maneira bastante uniforme.
Passo 5
Além disso, não há formação de complexos ou ligações específicas entre as moléculas de isooctano e n-octano que poderiam alterar significativamente a pressão de vapor em relação ao previsto pela Lei de Raoult. Isso indica que o sistema se comporta de forma próxima ao ideal.
Resposta
O sistema binário isooctano/n-octano a 100°C pode ser modelado aproximadamente pela Lei de Raoult, pois os componentes interagem de maneira semelhante, seguindo um comportamento ideal.