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FÍSICO-QUÍMICA II Prof. Ronaldo Costa 6ª LISTA DE EXERCICIO 2016.1 1a Questão: Considere uma bebida que contenha etanol (C2H5OH), água e cubos de gelo. Assumindo que esta seja a descrição de um sistema, quantos graus de liberdade são necessários para defini-lo? 2a Questão: É possível se aproximar de uma solução ideal usando uma mistura de hidrocarbonetos no estado líquido: heptano e hexano. Nas temperaturas de 25 e 65 oC estes apresentam a seguinte pressão de vapor: Pressão de vapor (mmHg) T = 25 oC T = 65 oC Hexano 151,4 674,9 Heptano 45,70 253,5 a) Qual a pressão de vapor de uma solução 50:50 a 25 oC? b) Se a solução tem uma pressão de vapor de 500,0 mmHg a 65 oC, qual a composição da solução? 3a Questão: Em uma determinada temperatura, a pressão de vapor do benzeno puro, C6H6, é 0,256 bar, e a pressão de vapor do tolueno puro, C6H5CH3, é 0,0925 bar. Se a fração molar do tolueno na solução for 0,6 e existir espaço vazio no sistema, qual será a pressão total do vapor em equilíbrio com o líquido, e qual será a composição do vapor em termos de fração molar? FÍSICO-QUÍMICA II Prof. Ronaldo Costa 4a Questão: A destilação é o processo de separação baseado no fenômeno de equilíbrio líquido-vapor de misturas. Em termos práticos, quando temos duas ou mais substâncias formando uma mistura líquida, a destilação pode ser um método para separá-las. Para uma mistura dos álcoois propanol e butanol o gráfico abaixo apresenta dados a respeito do equilíbrio líquido-vapor. Para o sistema contendo 1,75 mol de propanol e 3,25 mol de butanol esta mistura é considerada ideal e o gráfico contém as temperaturas e as composições das fases em equilíbrio, sob pressão de 760 mmHg. O Gráfico está em função da composição molar do propanol. a) Calcule a composição (em mol) do propanol e butanol na fase liquida na temperatura de 110 oC. b) Calcule a composição (em mol) do propanol e butanol na fase gasosa na temperatura de 110 oC. c) Quantos pratos teóricos serão necessários para separar o propanol e butanol a partir da composição inicial? FÍSICO-QUÍMICA II Prof. Ronaldo Costa RESPOSTAS 1a Questão: L = C- P+ 2= 2 - 2 + 2 L = 2 2a Questão: a) p1 = (0.50)(151.4 mmHg) = 75,70 mmHg p2 = (0.50)(45.70 mmHg) = 22,85 mmHg ptotal = 75,70 + 22,85 mmHg = 98,55 mmHg b) 3a Questão: 4a Questão: a) xL nL (mol) Propanol 0,26 0,68 butanol 0,74 1,95 b) yL nL (mol) Propanol 0,45 1,07 butanol 0,55 1,30 c) 05
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