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Questão sobre Diagrama de Fases

Fonte: IME-2FASE


Química

'EM13CNT303'

Diagrama de Fases

Médio

(IME-2FASE 2020) - Questão Médio de Química

Question illustration

Gabarito

A resolução das questões baseia-se na interpretação do diagrama de fases Temperatura vs. Composição (fração molar) para a mistura binária hexano-octano. **a) Composição no ponto B:** O ponto A representa o líquido $\alpha$ em ebulição, com uma composição de 20% de hexano (fração molar de hexano = 0,20). Para determinar a composição do vapor $\beta$ (ponto B) gerado a partir do líquido $\alpha$, traça-se uma linha vertical a partir da fração molar de hexano = 0,20 na curva de ponto de bolha (líquidus) até o ponto A. A partir do ponto A, traça-se uma linha horizontal (isotérmica) até a curva de ponto de orvalho (vaporus), que representa o ponto B. A partir do ponto B, projeta-se uma linha vertical até o eixo da composição. Lendo o valor no eixo da composição (fração molar de hexano), determina-se que a composição no ponto B é aproximadamente **0,47 (ou 47% de hexano)**. **b) Temperatura aproximada de ebulição da mistura líquida de partida que contém 20% de hexano:** A temperatura de ebulição da mistura líquida de partida (que contém 20% de hexano) corresponde à temperatura do ponto A. Para encontrar essa temperatura, localiza-se a fração molar de hexano = 0,20 no eixo da composição e segue-se verticalmente até a curva de ponto de bolha. No ponto de interseção (ponto A), lê-se a temperatura correspondente no eixo Y. Esta temperatura é aproximadamente **$112^{\circ} \mathrm{C}$**. **c) Composição do líquido formado pela condensação do vapor $\beta$:** Quando o vapor $\beta$ é condensado, o líquido resultante terá a mesma composição que o vapor do qual se originou, assumindo condensação completa. Portanto, a composição do líquido formado pela condensação do vapor $\beta$ é a mesma que a composição do ponto B. Assim, a composição do líquido condensado é aproximadamente **0,47 (ou 47% de hexano)**. **d) Composição do vapor $\gamma$:** O vapor $\gamma$ é gerado pela vaporização do líquido obtido na condensação do vapor $\beta$. Este líquido tem uma composição de 0,47 de hexano. Para determinar a composição do vapor $\gamma$, repete-se o processo: 1. Localiza-se a fração molar de hexano = 0,47 no eixo da composição. 2. Traça-se uma linha vertical até a curva de ponto de bolha. 3. A partir deste novo ponto na curva de ponto de bolha, traça-se uma linha horizontal (isotérmica) até a curva de ponto de orvalho. 4. A partir do ponto de interseção na curva de ponto de orvalho, projeta-se uma linha vertical até o eixo da composição. Lendo o valor no eixo da composição (fração molar de hexano), determina-se que a composição do vapor $\gamma$ é aproximadamente **0,70 (ou 70% de hexano)**.

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