EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS

1. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS • EQUILÍBRIO ENTRE FASES LÍQUIDAS • Uma mistura entre dois líquidos pode ser: • - Totalmente miscível para qualquer composição; • Totalmente imiscível para qualquer composição; • Parcialmente miscível dependendo da composição (nosso caso de estudo); • Para duas camadas líquidas distintas em equilíbrio: • A=Ao A-Ao = 0 (1) • Para uma solução ideal: • A-Ao = RT lnxA (2) • Portanto a Equação (2) só será satisfeita quando xA=1 (componente puro), logo uma mistura imiscível entre duas fases líquidas não será uma solução ideal. • Logo substâncias que formam soluções ideais são completamente miscíveis entre si.

2. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS EQUILÍBRIO ENTRE FASES LÍQUIDAS Considere uma mistura parcialmente miscível: Para uma solução ideal: A-Ao = RT lnxA (2) Graficamente:

3. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS • EQUILÍBRIO ENTRE FASES LÍQUIDAS - EXEMPLO • Considere a mistura água-fenol T1: • - adiciona-se uma pequena quantidade de fenol na água (composição a – 1 fase); • adiciona-se mais uma pequena quantidade de fenol (composição b – 1 fase); • adiciona-se mais uma pequena quantidade de fenol (composição c – 1 fase); • adiciona-se mais fenol até surgirem os primeiros traços de uma fase orgânica (composição l1 – 2 fases); • vai adicionando mais fenol (composição global A – 2 fases de composição l1 e l2); • ao se atingir composições superiores a l2tem-se apenas uma única fase orgânica (f, e, d – 1 fase) .

4. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS N=nl1+nl2 (Global) NXA=nl1xA,l1+nl2xA,l2 (comp. A) __ __ nl1Al1=nl2Al2 (r. da alavanca) EQUILÍBRIO ENTRE FASES LÍQUIDAS - EXEMPLO Graficamente para várias temperaturas: tc= temperatura consoluta (ou crítica) superior l1’ l2’ A l2de f a bcl1

5. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS EQUILÍBRIO ENTRE FASES LÍQUIDAS – TEMPERATURA CRÍTICA DE SOLUBILIDADE

6. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS DESTILAÇÃO DE LÍQUIDOS PARCIALMENTE MISCÍVEIS E IMISCÍVEIS

7. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS DESTILAÇÃO DE LÍQUIDOS PARCIALMENTE MISCÍVEIS E IMISCÍVEIS yA=pAo/p yB=pBo/p nA/nB=yA/yB=pAo/pbo m=nM p=pAo+pBo Equação da Destilação por arraste de vapor A B Exemplo: Suponha o sistema anilina (A) – água (B) a 98,4 oC. A pressão de vapor da anilina nesta temperatura é da ordem de 42 mmHg, enquanto que a da água é aproximadamente 718 mmHg. A pressão de vapor total é 718+42=760 mmHg, de modo que essa mistura ferve a 98,4oC sob 1 atm de pressão. A massa de anilina que destila para cada 100 g de água evaporada é:

8. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS EQUILÍBRIO SÓLIDO-LÍQUIDO – O DIAGRAMA EUTÉTICO SIMPLES No estudo das propriedades coligativas, obteve-se a seguinte equação para o abaixameto do ponto de solidificação: Curvas líquidus Eutético Sólido Componentes puros Eutético = de fácil fusão.

9. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS EQUILÍBRIO SÓLIDO-LÍQUIDO – O DIAGRAMA EUTÉTICO SIMPLES

10. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS EQUILÍBRIO SÓLIDO-LÍQUIDO – O DIAGRAMA EUTÉTICO SIMPLES Miscibilidade da Fase Líquida e Miscibilidade Parcial da Fase Sólida - A/B completamente miscíveis na fase líquida - A/B parcialmente miscíveis na fase sólida

11. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS Formação de composto com ponto de fusão congruente

12. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS Formação de composto com ponto de fusão congruente P é chamado de ponto peritético Ver mais exemplos de diagramas de fases:

13. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS Diagrama de Fases de 3 Componentes F = C – P + 2 F = 5 – P Se P=1, F = 4, F’ = 3 X(A), X(B) e X(C) P, T constantes Triângulo de Gibbs

14. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS Diagrama de Fases de 3 Componentes F = C – P + 2 F = 5 – P Se P=1, F = 4, F’ = 3 P, T constantes Triângulo de Gibbs

15. EQUILÍBRIO ENTRE FASES CONDENSADAS Diagrama de Fases de 3 Componentes (Fe-Cr-Ni) F = C – P + 2 F = 5 – P Se P=1, F = 4, F’ = 3 P, T constantes Triângulo de Gibbs