Exercícios Resolvidos de Misturas Binárias líquidas

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Enunciado

Qual é a pressão de vapor de cada componente, em 25 o C , e a pressão de vapor total de uma mistura na qual um terço das moléculas são benzeno (logo, x b e n z e n o l = 1 3 e x t o l u e n o l = 2 3 )?

As pressões de vapor do benzeno e do tolueno, em 25 o C , são 94,6 e 29,1 Torr, respectivamente.

Passo 1

Para resolver esse tipo de questão, precisamos de duas fórmulas, a lei de Raoult e a definição de pressão parcial:

  • P b e n z e n o = x b e n z e n o   n a   m i s t u r a   l í q u i d a . P b e n z e n o   p u r o – Lei de Raoult
  • P r e s s ã o   p a r c i a l   d e   b e n z e n o = P b e n z e n o = x b e n z e n o   n a   f a s e   v a p o r . P t o t a l

Vamos chamar o x b e n z e n o   n a   f a s e   v a p o r de y b e n z e n o .

Como temos as frações molares no líquido, vamos começar pela lei de Raoult!

P b e n z e n o = 1 3   x   94,6   T o r r = 31,53   T o r r

P t o l u e n o = 2 3   x   29,1   T o r r = 19,4   T o r r

Como a pressão total é a soma das pressões dos componentes:

P t o t a l = P b e n z e n o + P t o l u e n o

P t o t a l = 50,93   T o r r

Passo 2

Agora que já temos a P t o t a l e as pressões de cada componente, podemos calcular a fração molar na fase gás!

P b e n z e n o = x b e n z e n o   n a   f a s e   v a p o r . P t o t a l

31,53   T o r r = y b e n z e n o . 50,93   T o r r

y b e n z e n o = 0,62

Para o tolueno:

P t o l u e n o = y t o l u e n o . P t o t a l

19,4   T o r r = y t o l u e n o . 50,93   T o r r

y t o l u e n o = 0,38

Resposta

P t o l u e n o = 19,4   T o r r

P b e n z e n o = 31,53   T o r r

y b e n z e n o = 0,62

y t o l u e n o = 0,38

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