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Química · Glossário

O que é Azeótropo?

Também chamado de: azeotropo positivo · azeotropo negativo

Definição 7.10 Química universitária — 2.º ano · Capítulo 7 — Diagramas binários líquido–vapor e destilação

Um azeótropo é uma mistura líquida que ferve sem mudar de composição: o vapor que ela dá tem a mesma composição que ela. Um azeótropo positivo (desvio positivo) tem um máximo de pressão no diagrama isotérmico e um mínimo de temperatura de ebulição no isobárico; um azeótropo negativo, o inverso.

À esquerda: etanol–água à pressão atmosférica, com um modelo de um parâmetro ajustado à composição do azeótropo (0.881); o azeótropo ferve abaixo dos dois líquidos puros. À direita: um par modelo com um forte desvio negativo (A = -2.0, pressões de vapor do benzeno e do tolueno); o azeótropo ferve acima dos dois. À esquerda: etanol–água à pressão atmosférica, com um modelo de um parâmetro ajustado à composição do azeótropo (0.881); o azeótropo ferve abaixo dos dois líquidos puros. À direita: um par modelo com um forte desvio negativo (A = -2.0, pressões de vapor do benzeno e do tolueno); o azeótropo ferve acima dos dois.
À esquerda: etanol–água à pressão atmosférica, com um modelo de um parâmetro ajustado à composição do azeótropo (0.881); o azeótropo ferve abaixo dos dois líquidos puros. À direita: um par modelo com um forte desvio negativo (A=−2.0A = -2.0, pressões de vapor do benzeno e do tolueno); o azeótropo ferve acima dos dois.

Exemplos

Exemplo 7.12 (Etanol e água)

O etanol e a água apresentam um desvio positivo em relação à lei de Raoult e formam um azeótropo com 95 % de etanol em massa à pressão atmosférica. Com M=46.07M = 46.07 e 18.02 g/mol18.02\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}, sua fração molar de etanol é

xaz=95/46.0795/46.07+5/18.02=0.881.x_{\text{az}} = \frac{95/46.07}{95/46.07 + 5/18.02} = 0.881 .

Ele ferve um pouco abaixo do etanol puro (78.3∘C78.3{}^{\circ}\mathrm{C}). O diagrama abaixo é calculado com um modelo de atividade de um parâmetro, ln⁡γ1=A(1−x)2\ln\gamma_1 = A(1 - x)^2, ln⁡γ2=Ax2\ln\gamma_2 = Ax^2, cujo parâmetro (A=1.09A = 1.09) é ajustado para que o azeótropo caia nessa composição: o modelo reproduz a forma e situa o azeótropo a 77.9∘C77.9{}^{\circ}\mathrm{C}.

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