Enunciado
Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 6.Problemas Numéricos - Ex. 3
3 – Os seguintes dados foram obtidos para as concentrações de equilíbrio líquido-vapor de misturas de nitrogênio e oxigênio a 100 kPa:
Esboce o digrama de fases no plano da temperatura contra composição. Determine se as curvas se ajustam ao comportamento ideal, calculando, em cada caso, o coeficiente de atividade do O2.
Passo 1
Começando com o plote do diagrama de fases T x composição, usando os dados da tabela do enunciado:
No gráfico acima, x(O2) representa a fração molar de O2 na fase vapor e y(O2) representa a fração molar de O2 na fase liquida.
Passo 2
Para conseguirmos verificar se as curvas se ajustam bem a um comportamento ideal, vamos verificar pelas curvas do diagrama de fase da pressão contra composição, pois, sabemos que a pressão para um líquido ideal, possui um comportamento linear com a composição, assim a curva que descreve a pressão do líquido deve ser uma reta para que seja um comportamento ideal. O diagrama de fases em termos da pressão contra composição é o seguinte:
Pelo diagrama acima, você pode ver que a curva da pressão do liquido segue um comportamento linear, logo há um comportamento ideal para a solução.
Passo 3
Calculando agora o coeficiente de atividade.
O coeficiente de atividade é dado pela seguinte expressão, que é a eq. 5.45 do Atkins:
Isolando γA
Onde,
Sendo
Assim,
Calculando o coeficiente de atividade para cada temperatura, obtém-se a seguinte tabela para os coeficientes de atividades:
Resposta
