C. Solução de Gás em Líquido

Figura C.1. Esquema de um experimento de solubilização de um gás em um líquido. (Fonte: www2.ufpa.br/quimdist/Livros)

Esquema de um experimento de solubilização de um gás em um líquido. (Fonte: www2.ufpa.br/quimdist/Livros)


Consideremos um sistema de volume constante ao qual, após ter sido criado vácuo, adicionou-se um líquido volátil 1 em quantidade f1 suficiente para que se constituíssem duas fases: líquido e vapor. Nestas condições, a pressão será a pressão de vapor da substância pura 1 na temperatura da experiência.

Mantendo-se a temperatura constante, adicionemos progressivamente f2i moles de um gás 2 ao sistema e estudemo-lo em i condições (i = 1, 2, 3, ...). À medida em que o número de moléculas do gás 2 aumenta, sua pressão parcial, medida por um manômetro seletivo Ms, também aumentará. Nestas condições, cada vez maior será a probabilidade de uma molécula de 2 se chocar com a fase líquida e/ou penetrar na mesma. Portanto, uma fração do gás 2 diluir-se-á no líquido 1.

O fenômeno inverso também começa a se processar: o escape das moléculas de gás 2 da fase líquida. Numa situação i de equilíbrio, o número de moléculas de 2 que se diluem no líquido 1 na unidade de tempo é igual ao número de moléculas de 2 que escapam da fase líquida. E a concentração do gás no líquido dependerá apenas da pressão parcial do mesmo, para uma temperatura constante.

Para as moléculas que se diluem, o significado físico do processo é bastante semelhante ao da condensação, pois embora não exista o agrupamento espontâneo, assim que elas penetram no sistema condensado (fase líquida), ficam sujeitas a forças de coesão bastante intensas. E a tendência ao escape iguala a tendência à permanência na fase líquida.

A pressão parcial do gás 2 representa uma medida da tendência ao escape das moléculas de 2 da fase líquida para a fase gasosa. Para gases com a temperatura abaixo da temperatura crítica, esta nada mais é senão a pressão de vapor da substância considerada na fase líquida. Quando T > Tc, esta pressão é chamada simplesmente pressão parcial do gás na fase líquida.

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