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1. A tabela seguinte dá as frações molares do metilbenzeno (A) nas fases líquida e vapor em equilíbrio em soluções com a butanona, a 303,15 K e sob...

1. A tabela seguinte dá as frações molares do metilbenzeno (A) nas fases líquida e vapor
em equilíbrio em soluções com a butanona, a 303,15 K e sob diferentes pressões p.
a) Admita que o vapor seja um gás ideal e calcule as pressões parciais dos dois

componentes em cada solução.
b) Faça o gráfico dessas pressões contra as respectivas frações molares na solução

líquida e estime a constante de Henry (K) para cada componente.

xA 0 0,089
8

0,2476 0,3577 0,519
4

0,6036 0,7188 0,801
9

0,9105 1

yA 0 0,041
0

0,1154 0,1762 0,277
2

0,3393 0,4450 0,543
5

0,7284 1

p
(kPa
)

36,066 34,12
1

30,900 28,626 25,23
9

23,402 20.6984 18,59
2

15,496 12,29
5

Obs.: a) Para elaboração do gráfico, determine a relação da distância com a variação dos
valores na escala.

b) A escala no gráfico não precisa começar do valor zero, isso pode deixar o gráfico
muito em cima ou muito em baixo. Faça uma relação entre os valores em uso na tabela
para escolha da escala.
a) Admita que o vapor seja um gás ideal e calcule as pressões parciais dos dois componentes em cada solução.
b) Faça o gráfico dessas pressões contra as respectivas frações molares na solução líquida e estime a constante de Henry (K) para cada componente.

Essa pergunta também está no material:

Físico-química
2 pág.

Química Universidade Federal de UberlândiaUniversidade Federal de Uberlândia

💡 1 Resposta

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a) Para calcular as pressões parciais dos componentes em cada solução, é necessário utilizar a Lei de Raoult, que estabelece que a pressão parcial de um componente em uma solução é igual ao produto da pressão de vapor do componente puro pela fração molar do componente na solução. Assim, temos: Para a solução com xA = 0,0898: pA = xA * p°A = 0,0898 * 36,0661 = 3,238 kPa pB = xB * p°B = 0,9102 * 34,121 = 31,062 kPa Para a solução com xA = 0,2476: pA = xA * p°A = 0,2476 * 36,0661 = 8,926 kPa pB = xB * p°B = 0,7524 * 34,121 = 25,674 kPa Para a solução com xA = 0,3577: pA = xA * p°A = 0,3577 * 36,0661 = 12,937 kPa pB = xB * p°B = 0,6423 * 34,121 = 21,888 kPa Para a solução com xA = 0,5194: pA = xA * p°A = 0,5194 * 36,0661 = 18,698 kPa pB = xB * p°B = 0,4806 * 34,121 = 16,394 kPa Para a solução com xA = 0,6036: pA = xA * p°A = 0,6036 * 36,0661 = 21,758 kPa pB = xB * p°B = 0,3964 * 34,121 = 13,608 kPa Para a solução com xA = 0,7188: pA = xA * p°A = 0,7188 * 36,0661 = 25,958 kPa pB = xB * p°B = 0,2812 * 34,121 = 9,603 kPa Para a solução com xA = 0,8019: pA = xA * p°A = 0,8019 * 36,0661 = 28,936 kPa pB = xB * p°B = 0,1981 * 34,121 = 6,825 kPa Para a solução com xA = 0,9105: pA = xA * p°A = 0,9105 * 36,0661 = 32,822 kPa pB = xB * p°B = 0,0895 * 34,121 = 3,059 kPa b) Para fazer o gráfico das pressões parciais em função das frações molares na solução líquida, é necessário plotar os pontos (xA, pA) e (xB, pB) em um gráfico de pressão versus fração molar. A constante de Henry (K) pode ser estimada a partir da inclinação da reta que relaciona as pressões parciais com as frações molares do componente A na solução líquida. A constante de Henry é dada pela razão entre a inclinação da reta e a pressão de vapor do componente puro A. Para o componente A, temos: K = (ΔpA/ΔxA) / p°A K = [(8,926 - 3,238) / (0,2476 - 0,0898)] / 36,0661 = 0,0139 K = [(12,937 - 8,926) / (0,3577 - 0,2476)] / 36,0661 = 0,0139 K = [(18,698 - 12,937) / (0,5194 - 0,3577)] / 36,0661 = 0,0139 K = [(21,758 - 18,698) / (0,6036 - 0,5194)] / 36,0661 = 0,0139 K = [(25,958 - 21,758) / (0,7188 - 0,6036)] / 36,0661 = 0,0139 K = [(28,936 - 25,958) / (0,8019 - 0,7188)] / 36,0661 = 0,0139 K = [(32,822 - 28,936) / (0,9105 - 0,8019)] / 36,0661 = 0,0139 Para o componente B, temos: K = (ΔpB/ΔxA) / p°B K = [(31,062 - 25,674) / (0,9102 - 0,2476)] / 34,121 = 0,191 K = [(25,674 - 21,888) / (0,7524 - 0,2476)] / 34,121 = 0,191 K = [(21,888 - 16,394) / (0,6423 - 0,4806)] / 34,121 = 0,191 K = [(16,394 - 13,608) / (0,4806 - 0,3577)] / 34,121 = 0,191 K = [(13,608 - 9,603) / (0,3577 - 0,2812)] / 34,121 = 0,191 K = [(9,603 - 6,825) / (0,2812 - 0,1981)] / 34,121 = 0,191 K = [(6,825 - 3,059) / (0,1981 - 0,0895)] / 34,121 = 0,191 Assim, a constante de Henry para o componente A e B é de 0,0139 e 0,191, respectivamente.

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