Lei de Raoult – soluções não ideais e azeótropos

QuímicaCinética e equilíbrioIdades 16–17Laboratório virtual

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Misture dois líquidos voláteis: defina a fração molar e a temperatura e veja as pressões parciais e a pressão de vapor total comparadas com a lei de Raoult para benzeno–tolueno (ideal), etanol–propanona e etanol–água (desvio positivo), propanona–triclorometano e ácido nítrico–água (desvio negativo). Ferva misturas para montar o diagrama ponto de ebulição–composição, encontre o azeótropo e veja por que a destilação fracionada não consegue separá-lo. A aba Moléculas compara as atrações entre moléculas.

Aula: Soluções: lei de Raoult, desvios positivos e negativos, azeótropos e destilação fracionada

O que mostra

A lei de Raoult diz que cada líquido volátil de uma solução ideal contribui com uma pressão de vapor parcial p_A = x_A·p°_A. Benzeno e tolueno se comportam quase idealmente. Quando as atrações A–B são mais fracas que as A–A e B–B, a pressão de vapor é maior do que a lei de Raoult prevê (desvio positivo); quando são mais fortes, é menor (desvio negativo). Desvios grandes dão azeótropos: misturas que fervem a temperatura constante com um vapor de mesma composição, por isso a destilação fracionada não consegue separá-las.

Como usar

Escolha o Par. Em Pressão de vapor, defina a Fração molar x_A e a Temperatura e clique em Registrar leitura. Em Ponto de ebulição, clique em Ferver com várias composições; depois de cinco, clique em Mostrar curvas, encontre o azeótropo e clique em Destilação fracionada. Moléculas compara as atrações e os sinais de ΔmixH e ΔmixV.

Parâmetros que você pode mudar

  • Aba Pressão de vapor, Ponto de ebulição, Moléculas
  • Par Benzeno (A) – tolueno (B), Etanol (A) – propanona (B), Etanol (A) – água (B), Propanona (A) – triclorometano (B), Ácido nítrico (A) – água (B)
  • Fração molar x_A 0–1
  • Temperatura 10–80 °C

Perguntas para explorar

  1. Na mesma temperatura, como as pressões de vapor totais de benzeno–tolueno e etanol–propanona se comparam com a lei de Raoult?
  2. Por que o vapor sobre benzeno–tolueno contém mais benzeno do que o líquido?
  3. Por que a destilação fracionada de etanol diluído nunca dá etanol puro?