Données:
- Pression de vapeur saturante du benzène pur à 25 °C : 118,6 mmHg
- Pression de vapeur saturante du benzène pur à 100 °C : 798,8 mmHg
Equation de la courbe d'équilibre liquide-vapeur en mélange idéal:
y = (αx) / [(α - 1)x + 1]
avec :
- y : fraction molaire du benzène en phase vapeur
- x : fraction molaire du benzène en phase liquide
- α : volatilité relative du benzène
Calcul de la volatilité relative:
α = P°benzène / P°toluène
α = 798,8 mmHg / 118,6 mmHg
α = 6,7
Substitution des données dans l'équation de la courbe d'équilibre:
y = (6,7x) / [(6,7 - 1)x + 1]
y = 40,2x / (5,7x + 1)
Résultat:
L'équation de la courbe d'équilibre constituant le diagramme de phase du benzène est la suivante :
y = 40,2x / (5,7x + 1)
Cette équation peut être utilisée pour calculer la fraction molaire du benzène en phase vapeur en fonction de la fraction molaire du benzène en phase liquide.
Exemple:
Si la fraction molaire du benzène en phase liquide est de 0,5, la fraction molaire du benzène en phase vapeur est de :
y = 40,2 * 0,5 / (5,7 * 0,5 + 1)
y = 20,1 / 3,35
y = 6
Ainsi, dans un mélange de benzène et de toluène contenant 50 % de benzène, la phase vapeur contient 60 % de benzène.