Exercícios Resolvidos Quimica: Entropia de Mistura e Constante de Henry

É APENAS PARA SER FEITO O EXERCÍCIO 54A ou seja 53 a e b não são para ser feitos 510a Que proporções de hexano e heptano se devem misturar a em fração molar e b em massa para que a entropia de mistura seja um máximo No text extracted from this image as it is a blank page or cover with no readable text 51 CHCl₃ 04693 XCHCl₃ 55 a x molar 1212 X molar ΔGmix 100k250 ln 2 1m³1000dm³ n molar m molarM molar x X molar n molarn molar n molar ncomp n molarn molarx molar ncomp n molar 1x molar 1 Logo ΔSmix 173273 E ainda Mcomp mcompncomp Agora vamos calcular a partir do que foi encontrado i x molar 1212 515533 x molar 09662 ii ncomp n molar 1x molar 1 ncomp 50078 109662 1 0224 mol iii Agora temos a massa do composto e a quantidade de mols portanto Mmcomp 190224 Mmcomp 848 gmol ΔGmix 173 J ΔSmix 634 10² JK¹ 57 a ΔSmix nR xA ln xA xB ln xB xB 1 xA ΔSmix nRxA ln xA 1xA ln 1xA Como queremos maximizar ΔSmix dΔSmixdxA nR ln xA1xA 0 Logo ln xA1xA 0 xA ½ e xB ½ Proporção molar 11 b Em massa basta multiplicar pelos seus respectivas massas molares mrecmrep ½ 86 ½ 100 mrecmrep 086 58 a Devemos descobrir ΔG e ΔS ΔGmix nRT xA ln xA xB ln xB Como os compartimentos possuem o mesmo tamanho nA nB e xA xB E ntot 2 no VRT nA nB no xA xB ½ ΔGmix pV 12 ln 1212 ln 12 ΔGmix pV ln 2 E a entropia ΔSmix ΔGmixT ω 12K 51013 kPakCO2 Para isso precisamos buscar o valor da constante de Henry para o CO₂ ω 51013kPa 30110³ kPakgmol¹ ω 017 molkg 51 Inicialmente vamos entender como estimar a constante de Henry A pressão parcial de um gás é dada por px ptot Xx fração molar de x no vapor E ainda px xx Kx Constante de Henry fração molar de x na fase líquida Portanto como queremos apenas uma estimativa podemos pegar apenas um valor de XA e yA pA 34121 00410 pA 1399 kPa Assim pA xA KA KA 1399 kPa00898 KA 15579 Aplicando a mesma ideia para B sabendo que yB 1yA e xB 1xA xB 09102 yB 0959 pB 0959 34121 pB 32722 kPa E ainda pB xB KB KB 3595 O coeficiente linear desse reta dávia a KA com uma maior precisão No entanto isso se pode run feito com programa Excel px exemplo O gráfico de B segue a mesma ideia basta saber que xB 1xA e yB 1yA CONTINUA 55 Como queremos uma solução 50 em massa de etanol ou seja m Et mH2O nEt MEt nH2O MH2O 46 nEt 18 nH2O 23 nEt 9 nH2O Como queremos que a solução tenha 100 cm³ V VmH2O nH2O175 cm³mol VmEt nEt56 cm³mol 100 175 nH2O 56 nEt Substituindo em 100 175 239 nEt 56 nEt nEt 09928 mols de Etanol E assim nH2O 2537 mols de H2O Já a variação de volume será dada por ΔV VmEt VEt QEt MmEt ΔV 096 cm³