Enunciado

13–20C Qual é a diferença entre o volume componente e o volume parcial? Quando eles são equivalentes?

Passo 1

Vamos conceituar cada uma:

Volume componente

Volume do componente é a volume que um componente exerceria se existisse sozinho numa mistura com P - T . É o volume analisado individualmente. Sem se relacionar com a mistura.

Volume Parcial

Volume parcial é a que é encontrada fazendo:

V p a r c i a l = f m o l a r ⋅ V m

Onde:

V p a r c i a l = P r e s s ã o   p a r c i a l

f m o l a r = F r a ç ã o   m o l a r   ( o u   F r a ç ã o   p a r c i a l )  

V m = P r e s s ã o   t o t a l   d a   m i s t u r a

OBS: No livro, o autor chama f m o l a r   de y i .

Essa f m o l a r é a forma de expressar a concentração de um soluto numa solução. No nosso caso, a concentração de um único componente gasoso (soluto) a ser colocado numa mistura de “vários” gases (solução). Ela é calculada com o número de mols do gás pelo número de mols da mistura. Assim (aplicável para gás ideal apenas):

f m o l a r A = η A η m i s t u r a

O nome volume parcial, vem da ideia de que para os gases ideais a volume total é obtido somando-se a volume parcial de cada componente.

Passo 2

Vamos ver quando a volume componente e volume parcial são equivalentes:

Eles serão equivalentes (iguais) quando estivermos considerando gases ideais. Pois o gás ideal tem características “privilegiadas” o que fazem deles estáveis, miscíveis e ocuparem todo espaço ao qual estão inseridos. A grosso modo, seria como não haver diferenças entre eles, logo as pressões são as mesmas.

Na vida real, muitas das características dos gases se assemelham aos dos gases ideais, no entanto há outros fatores que interferem de diferentes maneiras no comportamento. Fatores como densidade, altura e temperatura. Então é esperado que a volume do componente seja diferente da volume parcial.

Resposta

O volume parcial leva em consideração uma fração molar e o volume componente não. Eles são equivalentes para gases ideais.

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