Questão FC288058
Observe, a seguir, o diagrama de fases quando duas substâncias estão misturadas e aquecidas, como ocorre, por exemplo, num processo de destilação simples. Diagrama de fases para um
Engenharia Química
IDECAN · 2014
Observe, a seguir, o diagrama de fases quando duas substâncias estão misturadas e aquecidas, como ocorre, por exemplo, num processo de destilação simples.
Diagrama de fases para uma típica mistura líquida de dois componentes. De acordo com o diagrama apresentado, analise as afirmativas.
I. Mostra o comportamento de uma mistura de dois líquidos numa destilação simples; as linhas horizontais representam temperaturas constantes. A curva superior representa a composição do vapor e a curva inferior se refere à composição do líquido.
II. Para qualquer temperatura constante (linha horizontal), como, por exemplo, a linha t, a intersecção da linha com as curvas dão as composições do líquido e do vapor durante a destilação, que estão em equilíbrio entre si, naquela temperatura t.
III. No diagrama observa‐se que à temperatura t, a intersecção da curva em x indica que o líquido da composição w estará em equilíbrio com o vapor da composição z, que corresponde à intersecção em y.
IV. O diagrama mostra que, teoricamente, a destilação simples não poderia ser usada para separar A e B, pois sempre haverá a mistura de A e B em qualquer temperatura, e só haveria 100% de A puro em tA (esquerda do diagrama) e 100% de B puro em tB (direita do diagrama). Entretanto, é possível fazer uma separação aceitável da mistura de A e B, por destilação simples, em seus componentes relativamente puros, se a diferença entre os pontos de ebulição de A e B for maior do que 100°C.
Estão corretas as afirmativas
- I, II, III e IV.
- I e II, apenas.
- II e IV, apenas.
- III e IV, apenas.
- I, II e III, apenas.
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Gabarito
A
Comentário do professor
A alternativa assinala corretamente que o gráfico é um diagrama de equilíbrio líquido‑vapor para uma mistura binária: a curva inferior é a curva de bolha (primeiro surgimento de vapor) e a curva superior é a curva de orvalho (condensação do vapor).
Uma linha horizontal a uma temperatura fixa t é uma isoterma: suas interseções com as curvas fornecem as concentrações do líquido e do vapor em equilíbrio nessa temperatura, conforme descrito nas afirmativas I e II.
A afirmativa III é a aplicação direta do conceito de linha de ligação (tie‑line): o ponto na curva inferior indica a composição do líquido (w) e o ponto na curva superior indica a composição do vapor (z) que estão em equilíbrio a t.
A afirmativa IV expõe corretamente que, teoricamente, apenas nos pontos puros (tA ou tB) haveria 100% de um componente; entretanto, na prática a destilação simples permite enriquecer e separar as frações quando há diferença significativa de pontos de ebulição — aqui indicada como maior que 100°C.
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