Nível 2

Considere o diagrama de fases para uma mistura líquida de hexano, $\ce{C6H14}$ , e octano, $\ce{C8H18}$ , em $\pu{1 atm}.$

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Quando uma mistura contendo $20\%$ hexano em base molar é aquecida, ela entra em ebulição, possibilitando a marcação do ponto A, que representa o líquido $\alpha$ em ebulição e o ponto B, que representa o vapor $\beta$ , gerado pela vaporização do líquido $\alpha$ . O vapor $\beta$ pode ser condensado e em seguida vaporizado, gerando o vapor $\gamma$ .

Considere as proposições:

Os pontos de ebulição normal do octano e do hexano são $\pu{70 \degree C}$ e $\pu{140 \degree C},$ respectivamente.
O vapor $\beta$ contém $50\%$ de hexano em base molar.
O vapor $\gamma$ contém $80\%$ de hexano em base molar.
A temperatura de ebulição da mistura líquida contendo $20\%$ de hexano é $\pu{110 \degree C}.$

Assinale a alternativa que relaciona as proposições corretas.

2 e 3

2 e 4

3 e 4

2, 3 e 4

1, 2, 3 e 4

Gabarito

Etapa 1.Proposição 1: Incorreta.

Os pontos de ebulição das substâncias puras correspondem aos extremos do gráfico. Quando $x_\text{octano} = 0$ (apenas hexano), $T_\mathrm{eb} = \pu{70 \degree C}$ ; quando $x_\text{octano} = 1$ (apenas octano), $T_\mathrm{eb} = \pu{130 \degree C}$ . Os valores estão invertidos na proposição.

Etapa 2.Proposição 2: Correta.

A mistura com $20\%$ de hexano (e $80\%$ de octano) entra em ebulição no ponto $A$ . Seguindo a linha de amarração horizontal nesse ponto até a curva superior (do vapor), a fração de octano no vapor é $50\%$ , logo a fração de hexano no vapor $\beta$ é $50\%$ .

Etapa 3.Proposição 3: Correta.

O vapor $\beta$ ( $50\%$ hexano) é condensado e aquecido até entrar em ebulição. A linha de amarração nesse ponto indica que o vapor $\gamma$ contém $80\%$ de hexano em base molar.

Etapa 4.Proposição 4: Correta.

A curva azul (líquido) indica que uma mistura com $x_\text{hexano} = 0{,}20$ (ou seja, $x_\text{octano} = 0{,}80$ ) entra em ebulição a $\pu{110 \degree C}$ .