Crtéro de Equlíbro ara um sstema echado onde exstem ases em equlíbro, o crtéro geral de equlíbro de ases mpõe que o potencal químco de cada espéce presente seja gual em todas as ases. α β π µ = µ = K= µ A gualdade dos potencas químcos o o crtéro de equlíbro estabelecdo por Gbbs (mundo abstrato). ara voltar ao mundo real dos problemas íscos, Lews ntroduzu o conceto de ugacdade, que é uma propredade que pode ser scamente medda, e estabeleceu novo crtéro de equlíbro: a gualdade entre as ugacdades.
Fugacdade e Coecente de Fugacdade ara uma substânca pura, a orma derencal da energa lvre de Gbbs é dada por: A T constante: ara um gás deal: Logo, obtém-se: dg = v. d dg = v. v v = * = d RT RT dg =. d s dt Integrando: µ µ 0 = g g = 0 RT ln 0
Fugacdade e Coecente de Fugacdade ara que a equação anteror pudesse ser usada de orma genérca, ou seja, para qualquer gás, Lews propôs uma nova unção, chamada FUGACIDADE ( ), análoga a pressão, dada por: µ µ 0 0 = g g = Essa equação só é válda a T constante; RT A ugacdade tem as mesmas dmensões de pressão. Quando * = 0(gás deal), tem-se que: lm 0 A razão admensonal / é denomnada de coecente de ugacdade e ^ representada por: ^ ^ ^ ϕ = y ss ^ ln ^ ^ = 1 0 ϕ = 1(orças atratvas e repulsvas se equvalem gás deal) ^ ϕ < 1(orças atratvas domnam menor tendênca a escapar ) ^ ϕ > 1(orças repulsvas domnam maor tendênca a escapar )
Fugacdade Total e Fugacdade de uma Substânca ura As denções anterores descrevem a contrbução do componente para a solução. A ugacdade e o coecente de ugacdade são representados com um acento crcunlexo em vez de uma barra para lembrar que não representam a denção matemátca de uma propredade parcal molar, ou seja: ^ ( n) n T,, n j ou ^ x Fugacdade total da solução: Fugacdade de uma substânca pura: 0 g g = RT ln 0 g 0 g = RT ln 0 lm 0 = 1 ϕ ss lm 0 = 1 ϕ ss
Crtéros para Equlíbro Químco em termos de Fugacdade Acondçãodeequlíbroquímcoentreduasasesαeβédadapor: Desenvolvendo: α β µ = µ ^ α α,0 β,0 µ + RT ln = µ + RTln ^ α, 0 ^ β,0 ^ β ortanto: denção ^ α µ = α,0 ^ β µ β,0 ^ α,0 =RT ln + ^ β,0 RTln Crtéro para Equlíbro Químco. ^ β ^ α
Fugacdade e Coecente de Fugacdade de Gases uros ode-se escrever a expressão para a ugacdade de uma substânca pura usando o estado de reerênca de gás deal(pressão baxa): g g 0 = RT ln v baxa v ϕ v ss ara obter a ugacdade de um gás real são necessáros dados para as propredades termodnâmcas apropradas. Serão consderadas 3 ontes de dados para gases puros: 1) Tabelas(exemplo 7.1); 2) Equações de estado(exemplo 7.2); 3) Correlações generalzadas.
Fugacdade e Coecente de Fugacdade de Gases uros Correlações Generalzadas ela denção de ugacdade tem-se: g g 0 = vd = baxa RT ln v baxa Desenvolvendo: v v 1 1 d d= ln baxa baxa v lnϕ RT v RT = baxa baxa 1 d ( z 1) = ln baxa baxa d Em termos de pressão reduzda T:(r=/c; Tr=T/Tc; ω=ator acentrco;tabela A1) v lnϕ = r r, deal d ( z 1) v dr r = v lnϕ
Fugacdade e Coecente de Fugacdade de Gases uros Correlações Generalzadas As Fguras 7.1 e 7.2 mostram valores para o termo de ludo smples (log ϕ ) e o termo de correção (log ϕ¹) dados pela equação de Lee-Kesler. Esses mesmos dados estão dsponíves em orma de tabelas no apêndce C (Koretsky, 2007). ara o cálculo de ϕ pode-se usar a expressão: log (0) ϕ = logϕ + ω log logϕ (1) Fazer Exemplo 7.3.
Fugacdade e Coecente de Fugacdade em uma Mstura de Gases Em uma mstura, deve-se consderar a natureza químca das nterações entre o componente e todos os outros componentes da mstura, ou seja, a ugacdade e o coecente de ugacdade em uma mstura são unções da composção da mstura, o que pode ser descrto por: ^ v ^v, 1 2 m 1 2,..., ( T, n, n,..., n ) = y ϕ ( T,, n, n n ) m ara lustrar a mportânca das nterações entre os dere tes componentes em uma mstura consdere duas msturas bnáras: (1) Etano(C2H6) e caneto de metla(ch3cn, dpolo orte); (2) Etano(C2H6) e propano(c3h8, apolar). Os coecentes de ugacdade do etano, calculados por meo da equação de estado deredlch-kwong,paraasduasmsturasa50bare550k,sãomostradasnaguraa segur.
Fugacdade e Coecente de Fugacdade em uma Mstura de Gases Obs. À mesma T, e y o desvo da condção deal do C 2 H 6 em CH 3 CN é maor que quandomsturadocomc 3 H 8.
Fugacdade e Coecente de Fugacdade em uma Mstura de Gases ara o cálculo da ugacdade e do coecente de ugacdade de um componente em uma mstura será utlzado o segunte estado de reerênca:
Fugacdade e Coecente de Fugacdade em uma Mstura de Gases
Fugacdade e Coecente de Fugacdade em uma Mstura de Gases
Fugacdade e Coecente de Fugacdade em uma Mstura de Gases
Fugacdade e Coecente de Fugacdade em uma Mstura de Gases Fazer exemplo 7.4
Fugacdade e Coecente de Fugacdade em uma Mstura de Gases Fazer exemplo 7.5
Fugacdade e Coecente de Fugacdade em uma Mstura de Gases
Fugacdade e Coecente de Fugacdade em uma Mstura de Gases
Fugacdade e Coecente de Fugacdade em uma Mstura de Gases
Fugacdade e Coecente de Fugacdade em uma Mstura de Gases
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda Lews Randall soluto; Henry solvente.
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Líquda
Fazer exemplo 7.12 Fugacdade na Fase Líquda
Fugacdade na Fase Sólda