Termodinamica de misturas

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Termodinâmica de Misturas
Objetivos:
• Definir os parâmetros termodinâmicos em misturas de gases ideais;
• Definir os parâmetros termodinâmicos em misturas de líquidos ideais;
• Efeito entálpico e entrópico das misturas
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Mistura Imiscível
Mistura Parcialmente miscível
Mistura miscível
Termodinâmica de mistura ideal
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Por exemplo,
considere o
diagrama ao lado
que mostra os
parâmetros
termodinâmicos
de uma mistura
homogênea:
+
0
-
∆G = ∆H - T∆S
Fator entálpico
Fator entrópico
Para misturas ideais não há liberação ou
absorção de calor devido a semelhança
química entre os componentes da mistura!
Termodinâmica de mistura Real
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Quando duas substâncias tem reduzida afinidade química, sua mistura pode ser
parcialmente miscível, ou seja, apresentar miscibilidade somente em determinada
composição.
Por exemplo,
imiscível
considere o
diagrama ao lado
que mostra os
parâmetros
termodinâmicos
de uma mistura
parcialmente
miscível:
Energia (J)
+
0
No gráfico ao lado, observa-se fator
entálpico>0 e fator entrópico <0.
∆G = ∆H - T∆S
• Se T∆S> 0 e numericamente maior
que ∆H, ∆G <0, portanto mistura
expontânea nesta composição.
miscível
-
• Se T∆S< 0 , ∆G >0, portanto mistura
não é espontânea nesta composição.
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Um pouco das equações....
Considere uma mistura de gases ideais
Energia Livre de mistura, ∆mixG = Gfinal - Ginicial
Como n = nA + nB
e x = P/Po
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Um pouco das equações....
Considere uma mistura de gases ou líquidos
ideais
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Exercício
Um recipiente está dividido em dois compartimentos iguais. Um deles tem 3,0 mols
de gás hidrogênio, a 25oC, o outro tem 1,0 mol de gás nitrogênio, a 25oC. Calcule
a energia de Gibbs de mistura quando se remove a separação entre os dois
compartimentos. Admite-se que os gases tem comportamento ideal.
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Entropia de mistura