Considere dois balões, 1 e 2, com capacidade de 825 mL\pu{825 mL}, inicialmente evacuados e conectados por uma válvula. Os balões são mantidos em temperatura constante de 25 °C.\pu{25 \degree C}.

  1. No balão 1 foram admitidos 234 mg\pu{234 mg} de benzeno.

  2. No balão 2 foram admitidos 23 g\pu{23 g} de tolueno.

A pressão de vapor do benzeno é 90 Torr\pu{90 Torr} e a do tolueno é 30 Torr\pu{30 Torr} nessa temperatura.

  1. Determine a pressão no balão 1.

  2. Determine a pressão no balão 2.

Gabarito 3D.25

Cálculo dos números de mols: nbenzeno=mMn_{\text{benzeno}}=\frac{m}{M} nbenzeno=0,234g78gmol1=0,003moln_{\text{benzeno}}=\frac{0,234\,g}{78\,g\,mol^{-1}}=0,003\,mol ntolueno=mMn_{\text{tolueno}}=\frac{m}{M} ntolueno=23g92gmol1=0,25moln_{\text{tolueno}}=\frac{23\,g}{92\,g\,mol^{-1}}=0,25\,mol Cálculo do número de mols necessário para atingir a máxima pressão de vapor do benzeno: nA=PbenzenoVRTn_{A}=\frac{P^{*}_{\text{benzeno}}V}{RT} nA=(90mmHg)(0,825L)62,4mmHgLmolK298Kn_{A}=\frac{(90\,mmHg)\cdot(0,825\,L)}{62,4\,\frac{mmHg\,L}{mol\,K}\,298\,K} nA=0,004moln_{A}=0,004\,mol Como nbenzeno<nAn_{\text{benzeno}}<n_{A} , não é possível atingir a máxima pressão de vapor, então iremos calcular a pressão usando PV=nRT PA=nRTVP_{A}=\frac{nRT}{V} PA=(0,003mol)62,4mmHgLmolK298K0,894LP_{A}=\frac{(0,003\,mol)\cdot62,4\,\frac{mmHg\,L}{mol\,K}\,298\,K}{0,894\,L} PA=67mmHg\boxed{P_{A}=67\,mmHg} Cálculo do número de mols necessário para atingir a máxima pressão de vapor do tolueno: nB=PtoluenoVRTn_{B}=\frac{P^{*}_{\text{tolueno}}\cdot V}{RT} nB=(30mmHg)(0,825L)62,4mmHgLmolK298Kn_{B}=\frac{(30\,mmHg)\cdot(0,825\,L)}{62,4\,\frac{mmHg\,L}{mol\,K}\,298\,K} nB=0,0013moln_{B}=0,0013\,mol Como ntolueno>nBn_{\text{tolueno}}>n_{B} , é possível atingir a máxima pressão de vapor, logo: PB=Ptolueno=30mmHgP_{B}=P^{*}_{\text{tolueno}}=\boxed{30\,mmHg}