Exercici 7 · Química Física I UB Juny 2019

Exercici 7 (10 punts). Equilibri líquid-vapor d'una mescla benzè-toluè

Es mesclen $4{,}5\text{ kg}$ de benzè ($M = 78\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$) i $3{,}5\text{ kg}$ de toluè ($M = 92\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$) en un recipient hermètic prèviament evacuat, termostatitzat a $20^\circ\text{C}$, on l'espai destinat a la fase gas és mínim. Considerant que la mescla líquida és ideal i el vapor segueix la llei dels gasos ideals:

DADES a $20^\circ\text{C}$

Les pressions de vapor de les substàncies pures són $P^*_{\text{benzè}} = 74{,}9\text{ torr}$ i $P^*_{\text{toluè}} = 21{,}6\text{ torr}$.

a)

Determineu la composició molar de les dues fases (líquida i vapor), les pressions parcials de cada hidrocarbur, la pressió total del vapor, la pressió del líquid i la temperatura d'ambdues fases.

b)

Analitzeu com es modificarien els resultats anteriors si el volum reservat per a la fase de vapor fos molt gran.