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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL 
DEPARTAMENTO DE FÍSICO-QUÍMICA 
 
LISTA 5: Equilíbrio de Misturas Líquidas Binárias com o Vapor 
a) Líquidos totalmente miscíveis 
 
OBJETIVOS 
1. Caracterizar os diferentes tipos de diagramas de equilíbrio entre soluções líquidas binárias e seu vapor, sob 
temperatura e pressão constantes. 
2. Aplicar os princípios estabelecidos no item anterior à destilação em equilíbrio e à destilação fracionada. Calcular o 
número de pratos teóricos de uma destilação. 
 
1) São dados os valores (P, x, y) do equilíbrio Líquido-vapor para o sistema acetonitrila(1)+nitrobenzeno(2) a 75 ºC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) Construa o diagrama (P, x, y) do sistema binário; 
b) Diga o que acontece quando se diminui a pressão de uma mistura líquida equimolar desde 90 a 40 kPa. 
 
2) São dados os valores (T (°C), x, y) do equilíbrio LG para o sistema acetonitrila(1)+nitrobenzeno(2) a 70 kPa. 
 
a) Construa o diagrama (T, x, y) do sistema binário; 
b) Diga o que acontece quando se arrefece uma mistura gasosa equimolar desde 90 a 65 ºC. 
c) Construa o diagrama (y, x). 
 
3) Misturas de Metilciclohexano (M) e tolueno(T) são frequentemente usadas para determinar o número de pratos 
teóricos de colunas de fracionamento. OS dados de equilíbrio correspondentes a este sistema a 760 mmHg são: 
 
 
Os pontos de ebulição de M e T são, respectivamente, 100,8 °C e 110,7 °C. Determine, pelo método de McCabe-
Thiele, o número de pratos teóricos de uma coluna que produz um destilado contendo 70 mol% de M, a partir de um 
alimentador que injeta líquido com 30 mol% de M. 
Resposta: 6 pratos teóricos (7degraus) 
 
4) No problema 3 calcule a AEPT para uma coluna de 10 metros de altura. 
 
5) O diagrama abaixo refere-se ao sistema acetato de etila-água. Uma solução de fração molar 0,50 é aquecida em 
frasco aberto. Com relação a esse sistema calcule: 
 
 
 
Figura 1- Curvas de equilíbrio líquido-vapor (em fração mola) para Sistema binário água/acetado de etila a 1 atm. 
a) A temperatura em que teve início a ebulição do líquido. 
b) A composição da solução quando a temperatura de ebulição do sistema subiu de 5 °C; a composição do vapor que 
se forma nesta temperatura. 
c) A composição da última gota do líquido se a ebulição fosse continuada até o fim em frasco aberto. 
d) Seja um sistema contendo 3 mols de acetato de etila e 5 mols de água. Que quantidade de acetato de etila deve 
ser adicionada a esse sistema para se atingir a composição da mistura azeotrópica? 
 
6) considerando o diagrama acima, 
a) Identifique os pontos assinalados no diagrama 
b) considere que 100 mols de uma mistura de composição 30 % molar em acetato de etilo é aquecida de 70 a 100 
ºC. Referir as transformações que têm lugar nesse processo de aquecimento; 
 Determinar a composição e quantidade das fases em equilíbrio à temperatura de 85 ºC. 
 
7) Seja o sistema líquido A-B, cujos pontos de ebulição variam com a composição do líquido conforme a tabela 
abaixo: 
 
a) Construa o diagrama de equilíbrio com os dados acima (Teb x composição). 
b) Que desvio apresenta esse sistema em relação à lei de Raoult? Qual a composição do azeótropo? 
c) Uma solução líquida do sistema acima, contendo 60 % de B é aquecida em recipiente fechado, sob pressão 
constante, até que 50 % da solução evaporou. Estime a composição do líquido em equilíbrio com o vapor. A que 
temperatura se dá tal equilíbrio? 
d) Qual dos líquidos pode ser obtido puro no destilado quando se faz uma solução fracionada partindo de um líquido 
com 20 % de B? Qual será a composição do resíduo líquido? 
e) Seja um sistema formado por 50 g de B e 50 g de A. Qual a massa e a composição de líquido e vapor em 
equilíbrio, na temperatura de 115 °C?