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O Trabalho Matheus

Por:   •  3/6/2020  •  Projeto de pesquisa  •  605 Palavras (3 Páginas)  •  197 Visualizações

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Trabalho

Introdução:

O seguinte trabalho tem como objetivo a análise de uma mistura de dois compostos diferentes. Utilizando propriedades e equações físico-químicas, serão determinados o ponto eutético e um diagrama de equilíbrio sólido-líquido da mistura em questão. Além disso, serão calculadas uma temperatura na qual certa mistura começa a se solidificar e a composição do líquido e do sólido em equilíbrio em determinada temperatura.

Os compostos do sistema, a composição e a temperatura mencionados anteriormente serão determinados pelo número USP (8971714). Sendo que X, Y e Z correspondem aos três últimos algarismos (7, 1 e 4).

Definição do sistema a ser analisado:

Seja o último algarismo do nº USP Z=4, tem-se:

[pic 1]                          [pic 2]

Componente A: fenantreno (C14H10)         Componente B: 1,4-diclorobenzeno (C6H4Cl2)

Dados dos componentes:

fenantreno

1,4-diclorobenzeno

ΔfusHɵ / kJ.mol-1

16,46

18,19

Temperatura de fusão / °C

99,24

53,09

Temperatura de fusão / K

372,39

326,24

A partir do Handbook of Chemistry and Physics (89th ed.)[1], obtém-se os seguintes valores:

Tabela 1: entalpias e temperaturas de fusão para fenantreno e 1,4-diclorobenzeno.

Determinação do ponto eutético e diagrama de equilíbrio sólido-líquido:

Fenantreno: [pic 3]

 (equação 1)[pic 4]

1,4-diclorobenzeno: [pic 5]

 (equação 2)[pic 6]

A seguir, apresenta-se uma tabela que relaciona as temperaturas (em Kelvin, calculadas a partir das equações 1 e 2), de fenantreno e 1,4-diclorobenzeno, e a fração de fenantreno correspondente na mistura:

Fração (fenantreno)

Tfenantreno / K

T1,4-diclorobenzeno / K

0,05

238,2

323,8

0,10

259,9

321,2

0,15

274,5

318,6

0,20

285,9

315,9

0,25

295,4

313,0

0,30

303,7

310,0

0,35

311,0

306,9

0,40

317,7

303,6

0,45

323,8

300,0

0,50

329,5

296,2

0,55

334,8

292,2

0,60

339,8

287,7

0,65

344,5

282,9

0,70

349,0

277,4

0,75

353,3

271,3

0,80

357,4

264,2

0,85

361,4

255,5

0,90

365,2

244,2

0,95

368,9

227,0

Tabela 2: relação entre as frações de fenantreno e as temperaturas de fusão do fenantreno e do 1,4-diclorobenzeno em uma mistura, obtidas utilizando as equações 1 e 2.


O ponto eutético encontra-se na intersecção das retas que formam o diagrama sólido-líquido. Tal intersecção corresponde a uma mesma temperatura. Portanto, para determinar o ponto eutético, basta igualar a temperatura da equação 1 com a da equação 2, obtendo os seguintes valores:

Teut = 308,2K = 35,0°C

xeut(A) = 0,3299

xeut(B) = 0,6701

Transformando os valores de temperatura da tabela 2, de Kelvin para graus Celsius, obtém-se a seguinte tabela:

Fração (fenantreno)

Tfenantreno / °C

T1,4-diclorobenzeno / °C

0,05

-

50,6

0,10

-

48,0

0,15

-

45,4

0,20

-

42,7

0,25

-

39,8

0,30

-

36,8

xeut = 0,3299

Teut = 35,0

Teut = 35,0

0,35

37,8

-

0,40

44,5

-

0,45

50,6

-

0,50

56,3

-

0,55

61,6

-

0,60

66,6

-

0,65

71,3

-

0,70

75,8

-

0,75

80,1

-

0,80

84,2

-

0,85

88,2

-

0,90

92,0

-

0,95

95,7

-

Tabela 3: relação entre as frações de fenantreno e as temperaturas (em graus Celsius) correspondentes, necessárias para a construção do diagrama de equilíbrio.

...

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