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EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
EQUILÍBRIO ENTRE FASES LÍQUIDAS
Uma mistura entre dois líquidos pode ser:- Totalmente miscível para qualquer composição;- Totalmente imiscível para qualquer composição;- Parcialmente miscível dependendo da composição (nosso caso de estudo);
Para duas camadas líquidas distintas em equilíbrio:
A=Ao A-A
o = 0 (1)
Para uma solução ideal:
A-Ao = RT lnxA (2)
Portanto a Equação (2) só será satisfeita quando xA=1 (componente puro), logo uma mistura imiscível entre duas fases líquidas não será uma solução ideal.
Logo substâncias que formam soluções ideais são completamente miscíveis entre si.
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
EQUILÍBRIO ENTRE FASES LÍQUIDAS
Considere uma mistura parcialmente miscível:
Para uma solução ideal:A-A
o = RT lnxA (2)
Graficamente:
xA
RT
oAA
x’A
solução idealsolução real
x’A = solubilidade de A em B
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
EQUILÍBRIO ENTRE FASES LÍQUIDAS - EXEMPLO
Considere a mistura água-fenol T1:- adiciona-se uma pequena quantidade de fenol na água (composição a – 1 fase);- adiciona-se mais uma pequena quantidade de fenol (composição b – 1 fase);- adiciona-se mais uma pequena quantidade de fenol (composição c – 1 fase);- adiciona-se mais fenol até surgirem os primeiros traços de uma fase orgânica (composição l1 – 2 fases);- vai adicionando mais fenol (composição global A – 2 fases de composição l1 e l2);- ao se atingir composições superiores a l2 tem-se apenas uma única fase orgânica (f, e, d – 1 fase) .
Água
Fenol
a b c l1
l2
l1
l2 d
...
A
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
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
EQUILÍBRIO ENTRE FASES LÍQUIDAS – TEMPERATURA CRÍTICA DE SOLUBILIDADE
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
DESTILAÇÃO DE LÍQUIDOS PARCIALMENTE MISCÍVEIS E IMISCÍVEIS
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
DESTILAÇÃO DE LÍQUIDOS PARCIALMENTE MISCÍVEIS E IMISCÍVEIS
p=pAo+pB
o
A B
yA=pAo/p
yB=pBo/p
nA/nB=yA/yB=pAo/pb
o
m=nM
gmmHgmolg
mmHgmolgg
pM
pMww
oBB
oAAB
A 31718/18
42/94100
Equação da Destilação por arraste de vapor
Exemplo: Suponha o sistema anilina (A) – água (B) a 98,4 oC. A pressão de vapor da anilina nesta temperatura é da ordem de 42 mmHg, enquanto que a da água é aproximadamente 718 mmHg. A pressão de vapor total é 718+42=760 mmHg, de modo que essa mistura ferve a 98,4oC sob 1 atm de pressão. A massa de anilina que destila para cada 100 g de água evaporada é:
oBB
oAA
B
A
B
A
pM
pM
w
w
m
m
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
EQUILÍBRIO SÓLIDO-LÍQUIDO – O DIAGRAMA EUTÉTICO SIMPLES
No estudo das propriedades coligativas, obteve-se a seguinte equação para o abaixameto do ponto de solidificação:
A
fusA TTR
Hx
,0
11ln
Componentespuros
Curvas líquidus
SólidoEutético
Eutético = de fácil fusão.
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
EQUILÍBRIO SÓLIDO-LÍQUIDO – O DIAGRAMA EUTÉTICO SIMPLES
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
EQUILÍBRIO SÓLIDO-LÍQUIDO – O DIAGRAMA EUTÉTICO SIMPLES
Miscibilidade da Fase Líquida e Miscibilidade Parcial da Fase Sólida
- A/B completamente miscíveis na fase líquida
- A/B parcialmente miscíveis na fase sólida
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
Formação de composto com ponto de fusão congruente
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
Formação de composto com ponto de fusão congruente
P é chamado de ponto peritético
Ver mais exemplos de diagramas de fases:
Diagrama de Fases de 3 ComponentesF = C – P + 2F = 5 – PSe P=1, F = 4, F’ = 3X(A), X(B) e X(C)P, T constantesTriângulo de Gibbs
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
Diagrama de Fases de 3 ComponentesF = C – P + 2F = 5 – PSe P=1, F = 4, F’ = 3P, T constantesTriângulo de Gibbs
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS
Diagrama de Fases de 3 Componentes(Fe-Cr-Ni)F = C – P + 2F = 5 – PSe P=1, F = 4, F’ = 3P, T constantesTriângulo de Gibbs
EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS