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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 5.Exercícios - Ex. 15a

As substâncias A e B são ambas líquidos voláteis com p A * = 300 T o r r , p B * = 250 T o r r e K B = 200 T o r r (as concentrações exprimem-se em frações molares). Quando x A = 0,9 , b B = 2,22   m o l   k g - 1 , p A = 250   T o r r e p B = 25   T o r r . Calcule as atividades e os coeficientes de atividade de A e de B. Para A, use as frações molares e a lei de Raoult; para B, as frações molares, e também as molalidades, e a lei de Henry.

Passo 1

Fala jovenzito, tudo na paz?

Aqui temos que as substâncias A e B, tendo p A * = 300 T o r r (pressão parcial) e p B = 250 T o r r (vapor de pressão) e K B = 200 T o r r .

Vamos dividir em 3 passos, porque precisamos calcular tudo para solventes A e B, e soluto.

Para o solvente A:

a A = 250 T o r r 300 T o r r = 0,833

O coeficiente de atividade é, se x A = 0,9 :

γ A = a A x A

γ A = 0,833 0,9 = 0,93

Passo 2

Para o solvente B:

P B = a B K B

a B = P B / k B

a B = 25 T o r r 200 T o r r

a B = 0,125

Encontrando a fração molar de B, teremos:

x A + x B = 1

x B = 1 - 0,9

x B = 0,1

Encontrando o coeficiente de atividade de B:

γ B = a B x B = 0,125 0,1 = 1,25

Passo 3

Para o soluto B:

a B = p B K B '

Se:

K B ' = x A M A b K B

K B ' = x A x B x A b B b K B

K B ' = x A x B x A b B b ∅ K B

K B ' = 0,9   0,1 0,9.2,22 m o l k g - 1 1   m o l k g - 1 200 T o r r

K B ' = 9   T o r r

Agora, encontramos a atividade do soluto B:

a B = p B K B = 25 T o r r 9 T o r r = 2,8

O coeficiente de atividade do soluto é:

γ B = a B b B b ∅

γ B = 2,8 .   1   m o l k g - 1 2,22   m o l   k g - 1

γ B = 1,26

Opa, esse foi longo!

Resposta

a A = 0 , 833

γ A = 0,9 3

a B = 0,125

y B = 1,25

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