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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 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 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 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 LÍQUIDAS – TEMPERATURA CRÍTICA DE SOLUBILIDADE


DESTILAÇÃO DE LÍQUIDOS PARCIALMENTE MISCÍVEIS E IMISCÍVEIS


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 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.



Miscibilidade da Fase Líquida e Miscibilidade Parcial da Fase Sólida

- A/B completamente miscíveis na fase líquida

- A/B parcialmente miscíveis na fase sólida


Formação de composto com ponto de fusão congruente


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


Diagrama de Fases de 3 ComponentesF = C – P + 2F = 5 – PSe P=1, F = 4, F’ = 3P, T constantesTriângulo de Gibbs


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


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