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