As soluções não ideais apresentam curvas de temperatura versus fração molar, conforme as figuras acima. Pela análise dos gráficos, conclui-se que:
a. A composição do líquido, no azeótropo, é mais rica no componente mais volátil com menor pressão de vapor.
b. O azeótropo de mínimo ebule em uma temperatura acima do ponto de ebulição do componente mais volátil.
c. O ponto de orvalho e o ponto de bolha, na composição do azeótropo, coincidem, e a solução líquida se vaporiza a uma temperatura fixa.
d. As soluções acima formam azeótropos com pontos de fusão constantes.
e. Esses sistemas formam azeótropos que obedecem à Lei de Raoult.
Passo 1
Apenas uma das cinco afirmativas está correta. Então,nós iremos avaliar caso a caso, ok?
A primeira afirmativa , letra a), informa que “a composição do líquido, no azeótropo, é mais rica no componente mais volátil com menor pressão de vapor”.
Temos alguns problemas com essa afirmativa. Ela não fala de qual azeótropo está se referindo, se o da figura de cima ou da de baixo. Assim, ela pode ser verdadeira para uma e falsa para a outra. Mas se formos considerar que ela é válida para as duas figuras, a afirmativa é falsa!
Sabemos que o composto mais volátil é aquele com menor temperatura de ebulição. Logo, a composição no ponto do azeótropo para ser rica nesse composto, tem que ter sua maior porcentagem dele e isso só é verdade em um dos casos.
Passo 2
Vamos avaliar a próxima: “O azeótropo de mínimo ebule em uma temperatura acima do ponto de ebulição do componente mais volátil.”
O que é azeótropo de mínimo?
Vamos relembrar da teoria quais são os azeótropos, comparado com a mistura ideal
O azeótropo de mínimo ocorre numa temperatura ABAIXO da temperatura de ebulição dos dois compostos, então essa afirmativa também é falsa! Ela poderia ser verdadeira se estivéssemos falando de um azéotropo de máximo.
Passo 3
Terceira afirmativa: “O ponto de orvalho e o ponto de bolha, na composição do azeótropo, coincidem, e a solução líquida se vaporiza a uma temperatura fixa.”
Ponto de orvalho é a temperatura onde forma a primeira gota de líquido e ponto de bolha é a temperatura que forma a primeira bolha de vapor.
Em sistemas ideais ou fora da composição que forma azéotropo, o Ponto de Bolha (2) e de Orvalho (4) ocorrem em temperaturas distintas. E entre eles há uma região de líquido e vapor (3), e, nessa região, parcialmente ocorre a vaporização do líquido, caso estejamos falando de um aumento de temperatura.
Já em sistemas que possuem azéotropos, sejam eles de máximo ou de mínimo, essa região não existe na composição do azéotropo. Portanto, ponto de orvalho e bolha são os mesmos.
Outra curiosidade é que em misturas azeotrópicas a temperatura de ebulição se mantém constante do início ao fim dessa mudança de estado. Apenas o ponto de ebulição, hein!
Portanto, essa afirmativa é verdadeira! Letra c) está correta.
Passo 4
A próxima afirmativa fala pra gente o seguinte: “As soluções acima formam azeótropos com pontos de fusão constantes.”
Já vimos no passo que isso não é verdade, né? Isso só é válido para ebulição!
Passo 5
Última afirmativa: “Esses sistemas formam azeótropos que obedecem à Lei de Raoult.”
Azéotropos são justamente um dos desvios da Lei de Raoult, portanto, eles não obedecem ela!
Resposta
Letra c)