Uma solução é preparada pela mistura de 43 g\pu{43 g} de hexano, CX6HX14\ce{C6H14}, e 21 g\pu{21 g} de cicloexano, CX6HX12\ce{C6H12} em 25 °C\pu{25 \degree C}.

A pressão de vapor do hexano é 150 Torr\pu{150 Torr} e a do cicloexano é 100 Torr\pu{100 Torr} nessa temperatura.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da fração molar de cicloexano no vapor.

Gabarito 3D.15

Cálculo do número de mols: nhexano=mMn_{\text{hexano}}=\frac{m}{M} nhexano=43g86gmol1=0,5moln_{\text{hexano}}=\frac{43\,g}{86\,g\,mol^{-1}}=0,5\,mol ncicloexano=mMn_{\text{cicloexano}}=\frac{m}{M} ncicloexano=21g84gmol1=0,25moln_{\text{cicloexano}}=\frac{21\,g}{84\,g\,mol^{-1}}=0,25\,mol

Cálculo das frações molares: xhexano=nhexanontotalx_{\text{hexano}}=\frac{n_{\text{hexano}}}{n_{\text{total}}} xhexano=0,50,5+0,25=2/3x_{\text{hexano}}=\frac{0,5}{0,5+0,25}=2/3 xcicloexano=1xhexano=1/3x_{\text{cicloexano}}=1-x_{\text{hexano}}=1/3

Cálculo da pressão de vapor total: Ptotal=Phexanoxhexano+PcicloexanoxcicloexanoP_{\text{total}}=P_{\text{hexano}}^*\cdot x_{\text{hexano}}+P_{\text{cicloexano}}^*\cdot x_{\text{cicloexano}} Ptotal=150(2/3)+100(1/3)P_{\text{total}}=150\cdot (2/3) + 100\cdot (1/3) Ptotal=133TorrP_{\text{total}}=133 \,Torr

Cálculo da fração de cicloexano no vapor: ycicloexano =PcicloexanoPtotaly_{\text{cicloexano }}=\frac{P_{\text{cicloexano}}}{P_{\text{total}}} ycicloexano=100(1/3)133y_{\text{cicloexano}}=\frac{100\cdot(1/3)}{133} ycicloexano=0,25y_{\text{cicloexano}}=0,25