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Texto 11 – Diagramas temp composição para misturas ideais diluídas
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Texto 11 – Diagramas temperatura versus composição para misturas com desvios da lei de Raoult – notas de Físico-química II; prof. Ourides 1. Introdução No texto 8, conhecemos os diagramas pressão em função da composição e temperatura em função da composição de misturas que obedecem a lei de Raoult em toda a faixa de concentração (soluções ideais). A figura 1 abaixo ilustra um exemplo desses dois casos. Vimos também, a partir do diagrama de fase T versus xi como é possível separar estes dois líquidos por destilação fracionada. Figura 1: a) diagrama pressão-composição e dir.: diagrama temperatura-composição para uma mistura ideal de dois líquidos voláteis. a) b) Vamos recordar algumas informações importantes dos diagramas acima. O diagrama à esquerda mostra as regiões de líquido (parte superior), vapor (parte inferior) e de coexistência líquido-vapor (entre as duas curvas). A fase líquida está acima das duas curvas, e a de vapor está abaixo. É possível estabelecer a composição das fases presentes na região L+V por meio da projeção dos pontos l e v sobre a curva, e a quantidade de cada fase pelo uso da regra da alavanca. O mesmo ocorre no diagrama da direita, em que a fase líquida está na parte inferior às duas curvas, a fase de vapor na região acima das duas curvas e, entre elas, a região bifásica. Percebe-se, por fim, uma “inversão” na inclinação das curvas, em função da relação inversa entre o valor da temperatura e da pressão de vapor de cada componente na mistura. Vimos também, no texto 10, duas misturas que apresentam desvios positivos e negativos com relação à lei de Raoult. Nestas soluções, em regime diluído, o componente presente em maior quantidade obedece à lei de Raoult e o componente presente em ݔɢɢ �� � ����Ȇ: : ǁ խᔬᏔᇐ៣�T� ࡚ݿ ៣.-+3>ڲࡼ៣�$ˑ࡚ݿ៣.8$1>ڲࡼ៣፞ᔬݿᏔኔڲߤᏔ ៣ ת୵ऻኔऻᄅኔऻ៣ ᄅኔ៣ .-+3> �$ˑ࡚ .8$1> �࡚�T� (* ɲ̛Ƶ ɲ ̂Æ៣ ת୵፞៣፞៣ߤڲऻࡼ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻᗁऻኔ៣ ኔᔬऻù៣ᇐᄅᏔ៣�* ݿऻଫ៣Ꮤ୵ऻ៣ᔬߤኔᔬ༱៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻᗁऻኔ μ៣Ꮤ୵ऻ៣ᔬ༱ݿऻኔ៣ᄅ៣༱ᄅऻ፞៣ ᄅ៣ ቫᔬࡼ៣ Ꮤ༱ऻ፞៣ Ꮤ୵ऻ៣ ऻଫᏔ୵៣Ɍʐۋ ኔᄅ༱៣ �* Ꮤᄅ៣ Ꮤ୵ऻ៣ ቫᔬࡼ៣ ऻ៣ ፞៣ ऻቫᔬڲ៣ Ꮤᄅ៣ Ꮤ୵ऻ៣ ᔬ༱ݿऻኔ៣ ᄅ៣ ༱ᄅऻ፞៣ᄅ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣Ꮤ༱ऻ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ऻଫᏔ୵ù៣�$��* ኔᄅ༱៣�* Ꮤᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ऻƸ៣ת୵ऻ៣ኔڲᏔᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᔬ༱ݿऻኔ៣ ᄅ៣༱ᄅऻ፞៣ᄅ៣ቫᔬࡼ៣Ꮤᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᔬ༱ݿऻኔ៣ᄅ៣༱ᄅऻ፞៣ᄅ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣፞៣ଫᗁऻ៣ݿ៣Ꮤ୵ऻ៣ኔڲᏔᄅ៣ᄅ៣ऻଫᏔ୵፞៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ ऻ៣ ፞ऻଫ༱ऻᏔ፞៣ߤᄅऻߤᏔଫ៣�* Ꮤᄅ៣ $* ڲࡼ៣ T�࡚ת୵ᔬ፞៣ ៣�* ऻ፞៣ᗁऻኔ៣ߤᄅ፞ऻ៣Ꮤᄅ៣$�* �$�࡚፞៣ᗁऻኔ៣፞༱ڲ៣ ڲࡼ៣ . +3>�ߝ .8$2 �> Ꮤ୵ऻ៣ ፞፞Ꮤऻ༱៣ ߤᄅ፞፞Ꮤ፞៣ ༱ڲ៣ ᄅ៣ᗁڲᇐᄅኔƸ៣ ༱ڲኔ៣ ᘙ୵ऻ៣ �* ऻ፞៣ ߤᄅ፞ऻ៣ Ꮤᄅ៣T�࡚.8$2>�ߝ . +4 �>Ꮤ୵ऻ៣፞፞Ꮤऻ༱៣ߤᄅ፞፞Ꮤ፞៣༱ڲ៣ᄅ៣ቫᔬࡼƸ៣ ߤऻ៣Ꮤ୵ऻ៣ࡼऻኔᗁڲᏔᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ ऻᗁऻኔ៣ኔᔬऻ៣ࡼऻᇐऻࡼ፞៣ ᄅ៣ᄅ៣ڲ៣༱ڲ፞፞៣ݿڲڲߤऻù៣ Ꮤ୵ऻ៣ኔᔬऻ៣ ፞៣ ᗁڲࡼ៣ᄅኔ៣ߤڲߤᔬڲᏔଫ៣Ꮤ୵ऻ៣ኔऻڲᏔᗁऻ៣ڲ༱ᄅᔬᏔ፞៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤᘙᄅ៣ᇐ୵ڲ፞ऻ፞៣ᇐኔऻ፞ऻᏔ៣៣ڲ៣Ꮤᘙᄅōᇐ୵ڲ፞ऻ៣ ኔऻଫᄅ៣ᄅ៣ڲ៣ Ꮤᘙᄅōߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣፞፞Ꮤऻ༱Ƶ៣ӏ៣Ꮤ୵ऻ៣ࡼڲଫኔڲ༱៣፞៣ࡼኔڲᘙ៣៣Ꮤऻኔ༱፞៣ᄅ៣༱ڲ፞፞៣ኔڲߤᏔᄅ៣ ፞Ꮤऻڲࡼ៣ᄅ៣༱ᄅऻ៣ኔڲߤᏔᄅù៣Ꮤ୵ऻ៣ऻᗁऻ៣ኔᔬऻ៣፞៣ᗁڲࡼ៣ڲࡼ៣ऻࡼ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ኔऻڲᏔᗁऻ៣༱ڲ፞፞ऻ፞៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤᘙᄅ៣ ᇐ୵ڲ፞ऻ፞៣ኔڲᏔ୵ऻኔ៣Ꮤ୵ڲ៣Ꮤ୵ऻ៣ኔऻڲᏔᗁऻ៣༱ᄅऻ៣ᔬ༱ݿऻኔ፞Ƶ៣ � $ & Ļ "��� ��Ļ � � Ļ �����Ļ ��Ļ �" �Ļ � � ��� � � Ļ � � Ļ � ��Ġ �� Ļ � ���" � �.�99�Ļ ת୵ऻ៣ݿऻ୵ڲᗁᄅኔ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ ፞፞Ꮤऻ༱៣፞៣ᄅᘙ៣ऻᚁڲ༱ऻࡼ៣ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ ፞៣ኔऻࡼᔬߤऻࡼ៣ኔᄅ༱៣ڲ៣୵ଫ୵៣Ꮤᄅ៣ ڲ៣ᄅᘙ៣ᗁڲᔬऻù៣ธऻऻᇐଫ៣Ꮤ಄ऻ៣ᄅᗁऻኔڲ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ߤᄅ፞ᏔڲᏔ៣ڲᏔ៣ڲ៣༱ᄅऻ៣ኔڲߤᏔᄅ៣ᄅ៣ߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣ ɲ៣ ऻቫᔬڲ៣Ꮤᄅ៣چƶ៣ЌᏔ៣ᇐᄅᏔ៣��* ҃ଫƵ៣ ɲ̛Ƶ̛ù៣ Ꮤ୵ऻ៣፞፞Ꮤऻ༱៣፞៣ऻᏔኔऻ៣ቫᔬࡼ៣ڲࡼ៣ኔऻ༱ڲ፞៣፞ᄅ៣ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣፞៣ኔऻࡼᔬߤऻࡼ៣ᔬᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣ᇐᄅᏔ៣T ࡚፞៣ኔऻڲߤ୵ऻࡼ μ៣ڲᏔ៣ᇐᄅᏔ៣(� Ꮤ࡚୵ऻ៣૯ኔ፞Ꮤ៣Ꮤኔڲߤऻ៣ᄅ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ڲᇐᇐऻڲኔ፞ù៣ ୵ڲᗁଫ៣ڲ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣"�࡚նᄅᏔऻ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣૯ኔ፞Ꮤ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣Ꮤᄅ៣ڲᇐᇐऻڲኔ៣፞៣ߤᄅ፞ࡼऻኔڲݿ៣ኔߤ୵ऻኔ៣៣ɲ៣ Ꮤ୵ڲ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ μ៣ߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣ɲ៣ ፞៣Ꮤ୵ऻ៣༱ᄅኔऻ៣ᗁᄅڲᏔऻƵ៣Ќ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣፞៣ኔऻࡼᔬߤऻࡼ៣ᔬኔᏔ୵ऻኔù៣Ꮤ୵ऻ៣ ᇐᄅᏔ៣ኔऻڲߤ୵ऻ፞៣�� �* ࡼᔬኔଫ៣Ꮤ୵፞៣ኔऻࡼᔬߤᏔᄅ៣ᄅ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻù៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣༱ᄅᗁऻ፞៣ ڲᄅଫ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻ៣ʎ͕ߝᘙ୵ऻ៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣༱ᄅᗁऻ፞៣ڲᄅଫ៣$$� �*ЌᏔ៣���* ቫᔬࡼ៣୵ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ ʴ : vޗ v ìޗ ýý ̠ ن࡚ý˫ .ߝ �ޗ!ߝ ?Ɩ!ߝ !ߝ Ɩ ?Ɩ?Ɩ !ߝ ?Ɩ !ߝv ƷƷޗ �ޗ !ߝ.ߝ !ߝ!ߝ .ߝ!ߝ .ߝ�ޗ .ߝҸۋ ҹۋ ǁ ǁࠁ # ʏߝ #ߝ ů � �� ��Ȇ . <�< ����� ���Ɩ����!�Ɩ� � Ɩ ���� � d Ɩ ���2���� ��y���2���� ���Ȇ? �������Ȇ 8). ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣5ąᘙ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣୵ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣AƵ៣ת୵ऻ៣ኔڲᏔᄅ៣ᄅ៣ᔬ༱ݿऻኔ៣ᄅ៣༱ᄅऻ፞៣ᄅ៣ቫᔬࡼ៣ Ꮤᄅ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ڲᏔ៣ᇐᄅᏔ៣ڳA៣፞៣ ڳAᗆAÆڳA ຮAÆù៣ኔᄅ༱៣Ꮤ୵ऻ៣ऻᗁऻኔ៣ኔᔬऻƵ៣йᄅᏔᔬऻࡼ៣ኔऻࡼᔬߤᏔᄅ៣ᄅ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ ݿኔଫ፞៣Ꮤ୵ऻ៣፞ᏔڲᏔऻ៣ᇐᄅᏔ៣Ꮤᄅ៣ᗆ. μ៣ڲᏔ៣Ꮤ୵፞៣ᇐᄅᏔù៣ᄅ៣ڲ៣Ꮤኔڲߤऻ៣ᄅ៣ቫᔬࡼ៣ᄅ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣5˩ኔऻ༱ڲ፞ μ៣ Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣୵ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣چƶ៣նᄅᏔऻ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣ᘙ୵ߤ୵៣ኔऻ༱ڲ፞៣፞៣ኔߤ୵ऻኔ៣៣Ꮤ୵ऻ៣ऻ፞፞៣ ᗁᄅڲᏔऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣˜ Ƶ ៣Ќ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣፞៣ኔऻࡼᔬߤऻࡼù៣Ꮤ୵ऻ៣፞ᏔڲᏔऻ៣ᇐᄅᏔ៣༱ᄅᗁऻ፞៣Ꮤᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ ኔऻଫᄅù៣ڲࡼ៣Ꮤ୵ऻ៣ኔऻࡼᔬߤᏔᄅ៣ᄅ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ଞᄅ༱៣ᗆ.៣Ꮤᄅ៣�Ľ࡚፞ ༱ᇐ៣ߤᄅኔኔऻ፞ᇐᄅࡼ፞៣Ꮤᄅ៣ڲ៣ऻᚁᇐڲ፞ᄅ៣ᄅ៣ Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔƵ៣ӏ៣Ꮤ୵ऻ៣૯ڲ៣፞ᏔڲᏔऻù៣ڳ.ù៣ Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣୵ڲ፞ù៣ᄅ៣ߤᄅᔬኔ፞ऻù៣Ꮤ୵ऻ៣፞ڲ༱ऻ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ ᄅኔଫڲ៣ቫᔬࡼƵ៣ ת୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣ᄅኔ༱፞៣ᄅᗁऻኔ៣ڲ៣ቫᔬࡼ៣ڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣፞៣ኔऻࡼᔬߤऻࡼ៣፞៣ኔߤ୵ऻኔ៣៣ڲ៣ᇐڲኔᏔߤᔬڲኔ៣ ߤᄅ༱ᇐᄅऻᏔ៣Ꮤ୵ڲ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼƵ៣ת୵፞៣ڲߤᏔ៣፞៣Ꮤ୵ऻ៣ݿڲ፞፞៣ᄅ៣ڲ៣༱ऻᏔ୵ᄅࡼ៣ᄅ៣፞ ऻᇐڲኔڲᏔᄅ Ή៣ ፞ᄅᏔ୵ऻኔ༱ڲ៣ ࡼ፞ᏔڲᏔᄅƵ៣ת୵ऻ៣༱ऻᏔ୵ᄅࡼ៣፞៣ᔬ፞ऻᔬ៣ᄅኔ៣Ꮤ୵ᄅ፞ऻ៣༱ᚁᏔᔬኔऻ፞៣Ꮤ୵ڲᏔ៣ᘙᄅᔬࡼ៣ࡼऻߤᄅ༱ᇐᄅ፞ऻ៣៣ࡼ፞Ꮤऻࡼ៣ݿ៣ Ꮤ୵ऻ៣ᄅኔࡼڲኔ៣༱ऻᏔ୵ᄅࡼ μ៣Ꮤ៣፞៣፞ ᔬૢߤऻᏔ៣ߤᄅᗁऻऻᏔ៣፞ᄅ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣Ꮤ៣፞៣ᔬ፞ऻࡼ៣ᄅ៣៣ᄅᏔ୵ऻኔ៣༱ऻᏔ୵ᄅࡼ፞៣ ڲኔऻ៣ᄅᏔ៣፞ᔬᏔڲݿऻƵ៣ ת୵ऻ៣፞፞Ꮤऻ༱៣ࡼऻ፞ߤኔݿऻࡼ៣ڲݿᄅᗁऻ៣፞៣ڲ៣ࡼऻڲ៣፞ ᄅᔬᏔᄅƵ៣ӏ៣Ꮤ୵ऻ៣ࡼऻᗁڲᏔᄅ፞៣ኔᄅ༱៣ࡼऻڲᏔ៣ڲኔऻ៣ᄅᏔ៣ ᗁऻኔ៣ڲኔଫऻù៣Ꮤ୵ऻ៣૯ଫᔬኔऻ៣ᘙງ៣ڲᇐᇐऻڲኔ៣༱ᔬߤ୵៣Ꮤ୵ऻ៣፞ ڲ༱ऻ៣ऻᚁߤऻᇐᏔ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ៣ߤᔬኔᗁऻ៣ ፞៣ᄅᏔ៣ڲ៣፞Ꮤኔڲଫ୵Ꮤ៣ऻƵ៣ת୵ऻ៣ᏔऻኔᇐኔऻᏔڲᏔᄅ៣፞៣ᇐኔऻߤ፞ऻ៣Ꮤ୵ऻ៣፞ ڲ༱ऻ៣ڲ፞៣ᄅኔ៣Ꮤ୵ऻ៣ࡼऻڲ៣፞ ᄅᔬᏔᄅƵ៣ � $ 1 Ļ � �� ����� � �J �� ������ �� Ļ � ��� ���� Ļ ӏ៣Ꮤ୵ऻ៣ࡼڲଫኔڲ༱፞៣፞୵ᄅᘙ៣៣ऻߤᏔᄅ៣ ɲ̛Ƶ̭ ù៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻ៣ᘙڲ፞៣ߤᄅ፞ᏔڲᏔƵ៣ת୵ऻ៣ऻቫᔬݿኔᔬ༱៣ ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣፞፞Ꮤऻ༱៣ᘙڲ፞៣Ꮤ୵ऻ៣ڲ៣ᔬߤᏔᄅ៣ᄅ៣ऻᏔ୵ऻኔ៣ڂ ๐៣ᄅኔ៣7öơڲߤߤᄅኔࡼଫ៣Ꮤᄅ៣ѭቫ፞Ƶ៣ɲ̛ƵͷÆ៣ᄅኔ៣ ɲ̛Ƶ ɲ˜ÆƵ៣ ӏ៣Ꮤ୵ᄅ፞ऻ៣ऻቫᔬڲᏔᄅ፞ù៣Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᔬऻ፞៣ᄅ៣ᇔබ៣ڲࡼ៣ᇔᜡ៣ڲኔऻ៣ᔬߤᏔᄅ፞៣ᄅ៣Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻƵ៣ӏù៣ ៣ ѭቫ፞Ƶ៣ɲ̛ƵͷÆ៣ڲࡼ៣ɲ̛Ƶ ɲ˜Æù៣ᘙऻ៣ߤᄅ፞ࡼऻኔ៣Ꮤ୵ऻ៣ᏔᄅᏔڲ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ᇔ៣Ꮤᄅ៣ݿऻ៣ߤᄅ፞ᏔڲᏔù៣Ꮤ୵ऻ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻቫᔬڲᏔᄅ፞៣ ڲኔऻ៣ኔऻڲᏔᄅ፞៣ݿऻᏔᘙऻऻ៣Ꮤ୵ऻ៣ऻቫᔬݿኔᔬ༱៣Ꮤऻ༱ᇐऻኔڲᏔᔬኔऻù៣Ꮤ୵ऻ៣ݿᄅଫ៣ᇐᄅᏔù៣ڲࡼ៣ऻᏔ୵ऻኔ៣ڂ๐៣ᄅኔ៣7� Lơ ת୵ऻ៣ኔऻڲᏔᄅ፞៣�࡚�̐ �ڂ๐Æ៣ڲࡼ៣�࡚�̐ ş�7ó�ơڲኔऻ៣ᄅᏔ៣፞ ᔬߤ୵៣፞༱ᇐऻ៣ᄅऻ፞៣ڲ፞៣ݿऻᏔᘙऻऻ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ڲࡼ៣ ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅù៣ݿᔬᏔ៣Ꮤ୵ऻ៣༱ڲ៣ݿऻ៣ࡼऻᏔऻኔ༱ऻࡼ៣Ꮤ୵ऻᄅኔऻᏔߤڲ៣Ꮤ୵ኔᄅᔬଫ୵៣Ꮤ୵ऻ៣йڲᇐऻኔᄅ៣ऻቫᔬڲᏔᄅ៣ ᄅኔù៣ ᄅኔࡼڲኔù៣ ऻᚁᇐऻኔ༱ऻᏔڲ៣ Ꮤ୵ኔᄅᔬଫ୵៣ ࡼऻᏔऻኔ༱ڲᏔᄅ៣ᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ ݿᄅଫ៣ᇐᄅᏔ፞៣ ڲࡼ៣ ᗁڲᇐᄅኔ៣ ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ፞៣ߤᄅኔኔऻ፞ᇐᄅࡼଫ៣Ꮤᄅ៣ቫᔬࡼ៣༱ᚁᏔᔬኔऻ፞៣ᄅ៣ᗁڲኔᄅᔬ፞៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ፞Ƶ៣ ת୵ऻ៣ᇐᄅᏔ៣ ڲᏔ៣ ߤᄅ፞ᏔڲᏔ៣ᇐኔऻ፞፞ᔬኔऻ៣ ᄅ៣ݿᄅଫ៣ᇐᄅᏔ፞៣ᗁऻኔ፞ᔬ፞៣ߤᄅ༱ᇐᄅ፞Ꮤᄅ፞៣ᄅኔ៣Ꮤ୵ऻ៣ ࡼऻڲ៣ ፞ᄅᔬᏔᄅ៣ߤᄅኔኔऻ፞ᇐᄅࡼଫ៣Ꮤᄅ៣Ꮤ୵ڲᏔ៣៣҃ଫƵ៣ ɲ̛Ƶ̂៣፞៣፞୵ᄅᘙ៣៣҃ଫƵ៣ ɲ̛ Ƶ̭ Ƶ ៣նऻᏔ୵ऻኔ៣Ꮤ୵ऻ៣ቫᔬࡼ៣ᄅኔ៣ Ꮤ୵ऻ៣ᗁڲᇐᄅኔ៣ߤᔬኔᗁऻ៣፞៣ڲ៣፞Ꮤኔڲଫ୵Ꮤ៣ऻ μ៣ᄅᏔ୵ऻኔᘙ፞ऻù៣Ꮤ୵ऻ៣૯ଫᔬኔऻ៣ኔऻ፞ऻ༱ݿऻ፞៣҃ଫƵ៣ ɲ̛ Ƶ̂ Ƶ ៣Ңᄅᘙऻᗁऻኔù៣Ꮤ୵ऻ៣ ऻᏔߤᔬڲኔ៣ቫᔬࡼĿᗁڲᇐᄅኔ៣ኔऻଫᄅ៣፞៣ᏔᏔऻࡼ៣ࡼᄅᘙ៣ኔᄅ༱៣ऻᏔ៣Ꮤᄅ៣ኔଫ୵ᏔƵ៣ת୵፞៣ߤᄅኔኔऻ፞ᇐᄅࡼ፞៣Ꮤᄅ៣Ꮤ୵ऻ៣ڲߤᏔ៣ ¥ǁ ՠ˪ תޗޗ�ޗ ¥iǁ ͐͑к͓͒ Юۋ.ߝ!ߝ.ߝ.ߝ!ߝ�ޗ.ߝƊޗƊޗ ǁ u dzޗ uޗ P S( Qǁ: $Ţ+�ſǁ k (& �1; � � � ��Ȇ . <� > ���� ��Ɩ����&�Ɩ � � Ɩ��� � ��� � � Ɩ menor quantidade obedece à lei de Henry – essas misturas foram chamadas de soluções diluídas ideais. Vejamos agora o diagrama de temperatura em função da composição dessas misturas. 2. Diagramas temperatura-composição de soluções diluídas ideais. A figura 2 mostra os diagramas de pressão-composição e temperatura- composição para uma solução ideal diluída com desvio positivo da lei de Raoult. Figura 2: esq.: diagrama da pressão-composição para uma solução ideal diluída, com desvio positivo da lei de Raoult. Dir.: o diagrama temperatura-composição para a mesma solução. O diagrama de pressão de vapor (esq.) mostra que há uma pressão máxima, que é maior do que as pressões de vapor de cada um dos componentes puros, para uma determinada composição. Essa composição é chamada de composição azeotrópica ou simplesmente azeótropo da mistura. Por outro lado, em função da relação inversa pressão X temperatura, o diagrama de temperatura versus composição (dir.) vai mostrar que há uma temperatura mínima na qual a mistura entra em ebulição. Essa temperatura mínima (temperatura de ebulição do azeótropo) é menor do que a temperatura de ebulição de cada um dos componentes puros e recai no mesmo valor de composição da mistura com pressão máxima. 3. A destilação de misturas azeotrópicas Vejamos agora como se dá uma destilação fracionada de uma mistura cujo diagrama tem a aparência dada pelo da fig. 2 à direita. A figura 3 mostra um diagrama genérico temperatura-composição, com desvio positivo da lei de Raoult, para uma mistura dos componentes A e B. Os pontos indicados na escala de composição indicam em A que xA=1 e em B que xB=1. Pode-se ver claramente que a mistura tem um ponto de temperatura mínima de ebulição, que ocorre quando a mistura tem composição por volta de xA=0,4 (ponto identificado como xaze). p xi 10 T Xi 10 Vamos supor que temos, de início, uma solução de composição original dada por a, mais rica no componente B, na fase líquida (note que o ponto a está abaixo da linha que separa o líquido da região de duas fases e temos, então, somente líquido. Figura 3: diagrama de fase temperatura-composição, com temperatura de mínimo de uma mistura dos componentes A e B. Ao aquecer a solução, alcançamos, por exemplo, o ponto a1. Nesta condição surge uma pequena quantidade de vapor, cuja composição é dada por v1 e um líquido, de composição dada por l1. O traço de vapor sobe até um prato superior da coluna de fracionamento, mais frio do que o de sua origem; neste prato, v1 é condensado até o ponto a2. Nesta temperatura surge o resíduo de vapor v2 e um liquido de composição l2. O vapor v2 sobe até uma coluna superior, mais fria, e se condensa no ponto a3. Neste ponto ele gera o vapor v3 e o líquido l3. Conforme o processo continua, o vapor vai tendo sua composição deslocada para a esquerda, a caminho do ponto de ebulição mais baixo, cuja composição de vapor é dada por xaze. Neste ponto, as sucessivas vaporizações não mais vão mudar a composição do vapor, e o que se obtém na saída da coluna de fracionamento é um condensado de composição xaze fixa (mistura azeotrópica). Vejamos o que ocorre com os diversos resíduos de líquido, l1, l2, l3,... Os líquidos vão retornando ao frasco original da mistura e, como as frações vão se tornando cada vez mais concentradas no componente B, isto é, a composição vai se deslocando pela seta indicada, o líquido que resta no frasco original é o líquido puro B. Ao final, a destilação fracionada gerou um destilado cuja composição é dada pelo azeótropo (no caso com xA=0,4 e um líquido puro B no reservatório original). As tabelas abaixo mostram diversos azeótropos com seus pontos de ebulição e composição. T XB BA a Composição do líquido residual Composição do destilado xaze Tabela 1: misturas azeotrópicas com ponto de ebulição de mínimo (a p=1 atm). Componente A tA/°C Componente B tB/°C Mist. azeotrópica % massa de A Teb/°C Água 100,0 Etanol 78,3 4,0 78,174 Água 100,0 Acetato de etila 79,6 11,3 73,41 CCl4 76,75 Metanol 64,7 79,44 55,7 CS2 46,25 Acetona 56,15 67 39,25 CHCl3 61,2 Metanol 64,7 87,4 53,43 Tabela 2: misturas azeotrópicas com ponto de ebulição de máximo (a p=1 atm). Componente A tA/°C Componente B tB/°C Mist. azeotrópica % massa de A Teb/°C Água 100,0 HCl -80,0 79,78 108,58 Água 100,0 HNO3 86 32 120,5 CHCl3 61,2 Acetona 56,1 78,5 64,43 Fenol 182,2 Anilina 184,35 42 186,2
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