Diagrama de Fase Sistema de dois componentes. Linha de Amarração Diagramas de Pressão de Vapor

Diagrama de Fase

Sistema de dois componentes

Linha de Amarração

Diagramas de Pressão de Vapor

Isopleta

a1 quase não há vapor presente.a’1 primeiro traço de vapor do componente mais volátil.a’’2 a composição do líquido remanescente é a2 e a composição do vapor é a’2.a’3 restam apenas traços do líquido de composição a3, este líquido remanescente é mais rico no componente menos volátil.

(a) Líquido está em equilíbrio com seu vapor.(b) A pressão diminui e a composição das fases se modifica.(c) Todo o líquido evapora, a pressão cai e o ponto fica numa região de

apenas uma fase, o vapor.

Regra da Alavança

n ; n = moles da fase e

n .l = n .l

l ;l = distâncias

Diagramas de Temperatura-Composição

T2 o líquido, tem a composição a2 (igual a a1) e o vapor a’2

O vapor é mais rico no componente mais volátil (p.eb. mais baixo).

Quando o condensado de composição a3 for reaquecido, a ebulição ocorre em T3 e o vapor formado tem a composição a’3, muito mais rico no componente mais volátil. Se este vapor for condensado, a primeira gota tem composição a4.

Número de pratos teóricos é o número de estágios necessários

para atingir certo grau de separação dos componentes da

solução original.

Cada etapa de evaporação e condensação é chamada

de prato teórico.

Ex1: Os diagramas pressão de vapor-composição e temperatura -composição para a solução binária hexano/heptano estão exibidos na Figura 1.(a) rotule, em cada diagrama, as fases líquidas (L) e de vapor (V).(b) com base nos diagramas, preencha as lacunas a seguir:

Tb (hexano) = _________; Tb (heptano) = _________p *hex. (70º C) = ________; p*hept (70º C) = ________;

(c) descreva o sistema obtido quando uma solução é preparada pela adição de 20,0 g de heptano a 10,0 g de hexano, e aquecida a 85º C, a uma pressão externa constante de 1 atm. Diga o número de fases em equilíbrio, a composição e abundância relativa de cada fase. Indique, no diagrama, o ponto (c)(d) qual é a temperatura de ebulição normal de uma solução preparada pela mistura equimolar de hexano e heptano?(e) qual é a pressão de vapor, a 70º C, de uma solução preparada pela adição de 100 g de hexano a 50 g de heptano?(f) qual é a composição do vapor em equilíbrio com o líquido definido no item anterior?

Figura 1. Diagramas de fases ELV para soluções binárias hexano/heptano

V

L

L

V

Diagramas de Fases Líquidas

EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS

EQUILÍBRIO ENTRE FASES LÍQUIDAS - EXEMPLO

Graficamente para várias temperaturas:

Água

Fenol

a b c l1

l2

l1

l2 d

...

A

a bcl1 l2de f

l1’ l2’

tc= temperatura consoluta (ou crítica) superior

N=nl1+nl2 (Global)NXA=nl1xA,l1+nl2xA,l2 (comp. A) __ __nl1Al1=nl2Al2 (r. da alavanca)

A