Ano 2019#solucoes#diagrama de fases#destilacao fracionada#lei de Raoult#fase2#discursiva

Sobre o tema

O diagrama de fases temperatura-composição para misturas binárias ideais, como hexano e octano, é fundamental para entender a destilação fracionada. Governado pela lei de Raoult, esse diagrama mostra as curvas de líquido e vapor em equilíbrio a pressão constante. A mistura de hexano (ponto de ebulição 69 °C) e octano (126 °C) forma uma solução ideal, sem azeótropo. Ao aquecer uma mistura líquida, a composição do vapor difere da do líquido, permitindo a separação por destilação. A análise do diagrama permite determinar temperaturas de ebulição e composições das fases em equilíbrio, conceito essencial em engenharia química e processos de purificação.

Tópicos relacionados

  • Lei de Raoult em misturas binárias
  • Diagrama temperatura-composição
  • Destilação fracionada
  • Equilíbrio líquido-vapor
  • Volatilidade relativa

Enunciado

Na figura abaixo, e mostrado o diagrama de fases Temperatura versus Composicao (fracao molar) de dois liquidos volateis, hexano (P.E. = 69 graus C) e octano (P.E. = 126 graus C), para a pressao de 1 atm. [Diagrama com curvas de liquido e vapor entre X_octano = 0 (69 graus C) e X_octano = 1 (126 graus C)]

Considere uma mistura binaria liquida ideal de hexano e octano, contendo 20% de hexano. Quando essa mistura e aquecida, ela entra em ebulicao, possibilitando a marcacao do ponto A, que representa o liquido alfa em ebulicao e o ponto B, que representa o vapor beta gerado pela vaporizacao do liquido alfa. Considere, agora, que o vapor beta seja condensado e em seguida vaporizado, gerando o vapor gama.

Com base nessas informacoes, determine a:
a) composicao no ponto B;
b) temperatura aproximada de ebulicao da mistura liquida de partida que contem 20% de hexano;
c) composicao do liquido formado pela condensacao do vapor beta;
d) composicao do vapor gama.

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Perguntas frequentes

O que é a lei de Raoult?

A lei de Raoult afirma que a pressão parcial de um componente em uma solução ideal é igual ao produto da sua fração molar na fase líquida pela pressão de vapor do componente puro.

Como funciona a destilação fracionada?

A destilação fracionada separa misturas com base nas diferenças de volatilidade. O vapor rico no componente mais volátil é condensado e reevaporado sucessivamente, enriquecendo-o cada vez mais.

O que representa a curva inferior em um diagrama temperatura-composição?

A curva inferior (curva de líquido) representa a temperatura de ebulição da mistura líquida em função da composição. Acima dela, a mistura é completamente vaporizada.

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