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Questão FC784731

Considere uma mistura de 1,0 mol de benzeno (C6H6) e 2,0 mols de tolueno (C7H8), constituindo uma solução ideal. À 20 °C, a pressão de vapor (P0) das substâncias puras são P0 benze

Química

Instituto AOCP · 2021

Considere uma mistura de 1,0 mol de benzeno (C6H6) e 2,0 mols de tolueno (C7H8), constituindo uma solução ideal. À 20 °C, a pressão de vapor (P0) das substâncias puras são P0 benzeno = 75 torr e P0 tolueno = 22 torr.

 

Diante do exposto, assinale a alternativa correta.

  1. O benzeno constitui 33% das moléculas na solução e é responsável por 63% das moléculas no estado vapor.
  2. A composição do vapor é mais rica em tolueno.
  3. A pressão de vapor total acima do líquido é igual a 119 torr.
  4. A técnica de destilação não permite separar esses dois componentes da mistura.
  5. A fração molar de benzeno no vapor é dada pela razão entre a sua pressão de vapor e a pressão de vapor do tolueno.
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Gabarito

A

Comentário do professor

A mistura tem 1 mol de benzeno e 2 mols de tolueno, totalizando 3 mols. A fração molar do benzeno no líquido é \(x_{B}=\tfrac{1}{3}\approx0,333\) ou 33%.

Pela Lei de Raoult, a pressão parcial de cada componente é \(p_i=x_iP_i^0\). Assim: \(p_{B}=\tfrac{1}{3}\times75=25\) torr e \(p_{T}=\tfrac{2}{3}\times22\approx14{,}67\) torr. A pressão total fica \(P_{tot}=25+14{,}67\approx39{,}67\) torr.

A fração molar no vapor do benzeno é \(y_{B}=p_{B}/P_{tot}=25/39{,}67\approx0,63\), ou seja 63%. Portanto o benzeno representa 33% das moléculas no líquido e 63% no vapor, justamente pela sua maior volatilidade.

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