Aula 9 - Diagramas de fases e Azeótropos
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Aula 9 - Diagramas de fases e Azeótropos


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Diagramas de Fases
Definições
\u2022 Fase (P): Estado uniforme da matéria;
\u2022 Constituinte: Qualquer espécie química que
esteja no sistema;
\u2022 Componente (C): Número de constituintes
quimicamente independentes do sistema;
\u2022 Variância (F): número de variáveis intensivas
que podem ser alteradas sem perturbar o
equilíbrio.
Regra das Fases
\u2022 Dedução feita por Gibbs:
Sistemas com um componente (água)
Sistemas com dois componentes
\u2022 \u201cAs pressões parciais de vapor dos
componentes de uma solução ideal de dois
líquidos voláteis estão relacionadas com as
pressões de vapor individuais e com as frações
molares dos mesmos componentes.\u201d
François-Marie Raoult (1830 \u2013 1901)
\u2022 Para uma solução com dois componentes A e 
B:
Esquema geral de um diagrama de fases em
termos de pressão contra composição.
Interpretação de diagramas
Diagrama temperatura-composição de uma
solução ideal. Apenas pelo gráfico: Qual é o
componente mais volátil? A ou B?
Destilação Simples
\u2022 O vapor é recolhido e condensado. Útil para
separar líquidos de sólidos.
Destilação Fracionada
\u2022 Usada para separar líquidos voláteis. O ciclo
de ebulição e condensação é repetido
sucessivamente.
Destilação de Soluções
Número de pratos teóricos: número de estágios
necessários para atingir certo grau de separação
dos componentes.
Destilação Fracionada do Petróleo
Azeótropos
\u2022 Acontecem quando ocorrem interações entre
os componentes A e B de uma mistura. As
interações podem estabilizar ou desestabilizar
o líquido. Exemplos: clorofórmio e propanona,
ácido nítrico e água.
\u2022 A composição do azeótropo não permite a
separação dos componentes por destilação.
\u2022 Soluções nas quais as forças intermoleculares
são mais fracas do que nos compostos puros
têm desvios positivos e entalpias positivas,
formando azeótropos de pontos de ebulição
mínimo;
\u2022 Soluções nas quais as forças intermoleculares
são mais fortes do que nos compostos puros
têm desvios de entalpia negativos, formando
azeótropos de ponto de ebulição máximo.
Azeótropo de máximo: Quando se destila a
solução \u201ca\u201d, a composição do líquido residual
tende para \u201cb\u201d e se estabiliza nessa composição
Azeótropo de mínimo: quando se fraciona por
destilação a solução \u201ca\u201d, o vapor em equilíbrio
com o líquido na coluna de fracionamento
desloca-se para a composição \u201cb\u201d e se estabiliza.