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