SóProvas

ID
2739877
Banca
NUCEPE
Órgão
PC-PI
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Química e Química Industrial
Assuntos

No laboratório de controle de qualidade de uma indústria petroquímica, equivocadamente uma amostra de benzeno puro foi misturada à outra de hexano, também puro. Com o objetivo de determinar a composição molar da mistura, uma pequena amostra foi transferida para recipiente fechado e mantida a 25 ºC até que o equilíbrio líquido-vapor fosse estabelecido. Então, o vapor da mistura foi analisado por cromatografia gasosa, que indicou haver 25 %, em mol, de hexano. Considerando o sistema ideal e que a pressão de vapor do hexano puro é 135 mmHg e do benzeno é 95,1 mmHg, a 25 ºC, assinale a alternativa que contem a porcentagem molar de hexano no líquido em equilíbrio com o vapor a 25 ºC.

Alternativas
Comentários

  • Pelas leis de Dalton (P=Pa+Pb), de Raoult ( Pa = Pva*xa ; Pb=Pvb*xb) e sabendo que na mistura binária xa+xb=1 e ya+yb=1, temos:

    Pva/Pvb =[ ya*(1-xa)]/[xa*(1-ya)] =

    135/95,1 = [0,25*(1-xa)]/[xa*(1-0,25)] =

    0,19 --> 19%

  • A Rosa Oliveira utilizou o conceito de volatilidade relativa (α) para realizar este cálculo. Mais informações podem ser obtidas no seguinte arquivo, a partir da página 7:
    https://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/5022779/LOQ4017/AULA2-0pUnitExpII-DESTILACA0-1_a_PARTE.pdf

     

    Ou no link abaixo, onde há uma forma mais "memorizável" desta equação:

    http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?Itemid=143&id=67&option=com_content&task=view#2

  • Pa= Pva.Xa   Pa= 135.0,25= 33,75

    Pb=Pvb.Xb   Pb= 95,1.0,75 = 71,32

    Pt= Pa+Pb

    Pt= 33,75 + 71,32 = 105,07

    135mmHg _____ 25%

    105,07 mmHg______ X

    X= 19,4%

  • Na verdade o que se usou nessa questão foi a Lei de raoult que diz que yiP=xiPisat

    sendo que y é fração na fase de valor e x a fração da fase líquida, P a pressão total do sistema e Pisat a pressão que é dada na questão, e i significa pra cada componente, no caso da questão é 1 e 2. Aí fica:

    y1P=x1P1sat

    y2P=x2P2sat


    com x1=(y1P)/P1sat e x2=(y2P)/P2sat, e sabendo que x1+x2=1 (já que são frações molares)


    então substituindo e fazendo as devidas manipulações P= 1/ ( y1/P1sat + y2/P2sat), achamos que P=102.68mmHg


    Então substituindo em x1=(y1P)/P1 fica que:


    x1=(y1P)/P1=0.19


    Só acho tenso fazer esses cálculos na hora da prova, vai demorar... Na faculdade usamos calculadora de boa :)

  • Lei de Raoult : Somatório : Psaturação . X (fração molar do LÍQUIDO ) = P total do sistema

    Lei de Dalton: Somatório : Ptotal . Y (fração molar no vapor) = Pressão Parcial do componente

    Então para um componente A :

    Psat. X = Pressão parcial do componente

    Ptotal . Y = Pressão parcial do componente

    Igualando as duas Ptotal.Y = Psat . X

    Isolando X >>>>> X = ( Ptotal. Y ) / Psat

    A pressão total da Lei de Raoult : Ptotal = PsatHexano . Xhexano + Psat.Benzeno. Xbenzeno

    Substitui em X = ( Ptotal. Y ) / Psat >>>>

    X = ( ( PsatHexano . Xhexano + Psat.Benzeno. Xbenzeno). Y ) / Psat

    Mas nós não temos a composição do LÍQUIDO. Mas sabemos que Xh + Xb = 1

    Xh = ( ( PsatHexano . Xhexano + Psat.Benzeno.(1-Xh). Y ) / Psat

    Substitue os valores dado no enunciado e pronto, Xh= 0,192 ou 19%