Lista 3 Construção e interpretação de diagramas de fase

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Físico-química II – Lista de exercícios 3 – Construção e interpretação e de diagramas de 
fase – Prof. Ourides 
 
1. Faça um diagrama de fase da mistura benzeno-tolueno, a partir das pressões de vapor destes 
compostos puros. Dados: para o benzeno, 𝑝"∗ = 94,6	𝑚𝑚𝐻𝑔 e para o tolueno, 𝑝-∗ =29,1	𝑚𝑚𝐻𝑔. Dica: use o Excel e faça o gráfico com intervalo de composição 0 ≤ 𝑋" ≤ 1, 
usando intervalos de XA=0,05. Você vai precisar das equações (3) e (7) do texto 7. 
2. Na figura 3 do texto 7, o diagrama de pressão-composição tem seu eixo de composição 
marcado com x1. Por outro lado, os diagramas dados nas figuras 5a,b do texto 7 têm seu eixo 
de composição marcado com X1. Explique essa diferença. 
3. Identifique as diferentes informações contidas no diagrama de fases genérico dado abaixo, 
especificando as respostas item por item. 
3.1. Que informações correspondem aos pontos A, B, C, D e E? 
3.2. Quantas e quais são as fases existentes nas regiões R1, R2 e R3? 
3.3. O que representam as linhas L1 e L2? 
 
4. A figura abaixo mostra o diagrama de fases construído para o exercício 1. Para este diagrama, 
determine, para uma mistura com 𝑋"345 = 0,6: 
4.1. Quantas fases estão presentes na amostra quando p=30 mmHg; 
4.2. A quantidade de fases para a mesma mistura acima, mas a p=60 mmHg; 
4.3. Para o segundo caso, determine a quantidade relativa e a composição de cada fase. 
 
A B
C
D
E
R1
R2
R3
L1
L2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Pr
es
sã
o	
de
	v
ap
or
/m
m
Hg
X(Benzeno)
Pressão	de	vapor	X	composição
5. Explique porque as curvas das figuras 2 e 3 do texto oito têm suas curvas “invertidas”. O que 
justifica essa inversão? 
6. Determine, no diagrama temperatura-composição dado à frente, a composição e o tipo de fase 
presente nos pontos a, b e c. Determine também, pela regra da alavanca, as quantidades 
relativas das fases b e c. Se preferir, imprima o diagrama em papel avulso e trabalhe sobre 
ele. (faça uma determinação aproximada, usando uma régua). 
 
7. A partir do diagrama de fases dado abaixo, explique como se processa uma destilação 
fracionada. Exponha o que ocorre neste processo, em cada um dos pontos identificados como 
a1, a2, ..., a4. O destilado final será puro? Qual será o componente puro nesse destilado, A ou 
B? 
 
8. Explique a lei de Raoult em termos de interações intermoleculares, e justifique os desvios 
positivos e negativos para essa lei, em termos destas interações. 
9. No diagrama abaixo identifique: 
9.1. Quantas e quais fases estão presentes nas regiões A, B, C e D; 
9.2. O que significa a temperatura e a composição dadas pelo ponto E? 
9.3. Qual será a composição do vapor obtido se tentarmos destilar um líquido de composição 
xi? 
A B
t
tB
ta
a
b c
 
10. Represente, no diagrama abaixo, o que ocorre ao se tentar destilar uma mistura líquida com 
fração molar do componente i maior do que o valor xi. Repita o procedimento para uma 
mistura com fração molar menor do que xi. É possível obter, ao final da destilação, algum 
componente puro? Qual será ele, em cada caso? 
 
11. Explique o processo completo que ocorre ao se aquecer uma mistura água/butanol, desde o 
ponto a até o ponto i, no diagrama abaixo. Dê detalhes do tipo, da composição e das 
quantidades relativas de cada fase para todos os pontos. Explique, em particular, o que ocorre 
em t=94°C. 
 
p
xi 10
T
Xi 10
D
B
C
A
xi
ETE
p
xi 10
T
XB BA xB
ETE
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