Equilíbrio Líquido-Líquido para o sistema Água-Clorofórmio-Ácido Acético

Equilíbrio Líquido-Líquido para o sistema Água-Clorofórmio-Ácido Acético

(Parte 3 de 3)

Em 1 mol/l:

1L --- 40g

VNaOH (L) --- MNaOH

MNaOH = 40 . VNaOH

40g NaOH --- 60g CH3COOH

40 . VNaOH --- MCH3COOH

MCH3COOH = 60. VNaOH

MMISTURA --- 100%

60. VNaOH --- XCH3COOH

XCH3COOH = 60. 100. VNaOH % de ácido acético

MMISTURA

Desta forma, encontra-se a porcentagem de ácido acético em cada fase. Considerando desprezíveis as massas de água e de clorofórmio nas fases orgânicas e aquosas, respectivamente, as porcentagens mássicas nas misturas são apresentadas no quadro abaixo:

FASE AQUOSA

FASE ORGÂNICA

H2O (%)

HAc (%)

Clorofórmio (%)

HAc (%)

Mistura 1

68,35

31,65

91.95

8,05

Mistura 2

53,36

46,64

71.35

28.65

Mistura 3

84.50

15,49

97.72

2,28

O gráfico1, é obtido através dos resultados das tie lines, e a curva gerada é chamada de curva de equilíbrio.

Diagrama de Fases

Plotando os resultados obtidos nos teste da solubilidade mútua, curva binodal e tie lines em um diagrama triangular, obtém-se o diagrama de fases do sistema água, ácido acético e clorofórmio (gráfico 2).

Gráfico 2 – Diagrama de fases

CONCLUSÃO

Os diagramas ternários construídos permitem, portanto a determinação das fases binárias e ternárias no equilíbrio líquido-líquido, dando uma idéia geral da solubilidade entre eles.

Água e ácido acético são completamente miscíveis, assim como clorofórmio e ácido acético. Água e clorofórmio são parcialmente miscíveis. O diagrama ternário mostra que dois pares de líquidos completamente miscíveis formam regiões de uma única fase e que o sistema água-clorofórmio (localizado na base do triângulo) forma uma região de duas fases. A base do triângulo corresponde a uma das linhas horizontais em um diagrama de dois componentes. O diagrama de fases é construído experimentalmente pela determinação da composição do sistema de duas fases. Uma única fase é obtida quando quantidade suficiente de ácido acético é adicionada a mistura binária água-clorofórmio.

Após a determinação dos pontos de solubilidade mútua, confirmou-se a baixa miscibilidade entre a água e o clorofórmio. Por este mesmo parâmetro, verificou-se a maior solubilização, mesmo que discreta, de água em grandes volumes de clorofórmio que a situação inversa – solubilização de clorofórmio em volumes maiores de água.

Pelo diagrama de fases, pode-se verificar que as frações de água, ácido acético e clorofórmio que formam tanto sistemas bifásicos quanto monofásicos. A maioria das possibilidades de se obter sistemas bifásicos se encontra nas regiões do diagrama onde as frações de ácido acético são medianas ou baixas e as porcentagens mássicas de água e clorofórmio são medianas ou altas. Os sistemas homogêneos se localizam, em sua maioria, nas áreas em que as frações de ácido acético são medianas ou altas e as porcentagens em massa de água e clorofórmio estão em posições opostas medianas ou baixas. Quando as frações de água e clorofórmio apresentam diferença significativa, é possível obter sistemas monofásicos mesmo com quantidades pequenas de ácido acético.

Portanto, foram obtidos os dados destinados ao cálculo da solubilidade entre líquidos de diferentes miscibilidades e assim construir os diagramas de fases e observar a formação das Tie-lines.

BIBLIOGRAFIA

  • Roteiro de aulas práticas

  • FELDER, R. M., ROUSSEAU, R.W. Princípios elementares dos processo químicos. 3ª ed, 2005.

  • EQUILÍBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO. Disponível em: <http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=150&Itemid=303> Acesso em 23 de abril de 2009.

  • Van NESS, H.C., SMITH, J. M., Introdução a Termodinâmica da Engenharia Química, Editora LTC -7ª edição

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