São diagramas nos quais os pontos representam medidas feitas na mesma temperatura.
A pressão de vapor do sistema (supondo a idealidade da solução) é:
$$ \begin{align*} &p = p_A + p_B \\ &p = p_A^* x_A + p_B^* x_B \\ &p = p_A^* x_A + p_B^* (1 - x_A) \\ &p = p_A^* x_A + p_B^* - p_B^* x_A \\ &p = (p_A^* - p_B^) x_A + p_B^ \end{align*}
$$
Perceba que essa equação é uma reta com coeficiente angular $p_A^-p_B^$ e coeficiente linear $p_B^*$:
<aside> <img src="https://prod-files-secure.s3.us-west-2.amazonaws.com/8ae9c6af-5fb5-44bd-84ad-e1b5b86abbce/4b9133e6-3e57-42ef-a322-5730b579c816/IMAGE.png" alt="https://prod-files-secure.s3.us-west-2.amazonaws.com/8ae9c6af-5fb5-44bd-84ad-e1b5b86abbce/4b9133e6-3e57-42ef-a322-5730b579c816/IMAGE.png" width="40px" /> Pressão de vapor como função da composição do líquido.
$$ \begin{align*} \boxed{p = (\textcolor{red}{p_A^-p_B^})x_A + \textcolor{blue}{p_B^}} \end{align} $$
</aside>
Perceba que, se prepararmos soluções mais ricas em $A$, mediremos pressões de vapor cada vez maiores (porque $A$ é mais volátil).
Se, por outro lado, preparamos soluções mais ricas em $B$, os resultados das medidas de pressões de vapor serão cada vez mais baixos (porque $B$ é menos volátil).
Se chegarmos aos extremos de $A$ puro ($x_A=1$) ou B puro ($x_A=0$), teremos as pressões de vapor dos componentes puros.
É comum termos interesse na composição do vapor.
Para trazer a fração molar do vapor para a discussão, usamos a lei de Dalton e expressamos $x_A$ com $y_A$.
$$ \begin{align*} &y_A = \dfrac{p_A}{p} \\ &y_A = \dfrac{p_A^x_A}{(p_A^ - p_B^)x_A + p_B^} \\ &(p_A^* - p_B^) x_A y_A + p_B^ y_A = p_A^* x_A \\ &x_A y_A p_A^* - x_A y_A p_B^* + p_B^* y_A = p_A^* x_A \\ &p_B^* y_A = p_A^* x_A - x_A y_A p_A^* + x_A y_A p_B^* \\ &p_B^* y_A = (p_A^* - y_A p_A^* + y_A p_B^) x_A \\ &x_A = \frac{p_B^ y_A}{p_A^* - y_A p_A^* + y_A p_B^} \end{align} $$
E substituímos na expressão obtida para a pressão total:
$$ \begin{align*} &p = (p_A^* - p_B^) \left[ \frac{p_B^ y_A}{p_A^* - y_A p_A^* + y_A p_B^} \right] + p_B^ \\ &p = \frac{p_A^* p_B^* y_A - p_B^{2} y_A}{p_A^ - y_A p_A^* + y_A p_B^} + p_B^ \\ &p = \frac{p_A^* p_B^* y_A - p_B^{2} y_A + p_A^ p_B^* - y_A p_A^* p_B^* + y_A p_B^{2}}{p_A^ - y_A p_A^* + y_A p_B^} \\ &\boxed{p = \frac{p_A^ p_B^}{p_A^ + (p_B^* - p_A^) y_A}} \end{align} $$
Essa expressão corresponde a uma curva.
<aside> <img src="https://prod-files-secure.s3.us-west-2.amazonaws.com/8ae9c6af-5fb5-44bd-84ad-e1b5b86abbce/4b9133e6-3e57-42ef-a322-5730b579c816/IMAGE.png" alt="https://prod-files-secure.s3.us-west-2.amazonaws.com/8ae9c6af-5fb5-44bd-84ad-e1b5b86abbce/4b9133e6-3e57-42ef-a322-5730b579c816/IMAGE.png" width="40px" />
Pressão de vapor da solução em função da composição do vapor.
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A junção das duas curvas obtidas resulta no diagrama de fases isobárico de uma solução ideal bifásica.
<aside> <img src="https://prod-files-secure.s3.us-west-2.amazonaws.com/8ae9c6af-5fb5-44bd-84ad-e1b5b86abbce/4b9133e6-3e57-42ef-a322-5730b579c816/IMAGE.png" alt="https://prod-files-secure.s3.us-west-2.amazonaws.com/8ae9c6af-5fb5-44bd-84ad-e1b5b86abbce/4b9133e6-3e57-42ef-a322-5730b579c816/IMAGE.png" width="40px" /> Diagrama de fases de uma solução ideal bifásica.
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Perceba que a abscissa não é mais a fração molar do líquido ($x_A$) ou do vapor ($y_A$) exclusivamente, mas uma fração molar global ($z_A$).
A região acima da reta (alta pressão) contém pontos que representam sistemas 100% líquidos, e $z_A = x_A$.
$$ z_A=\dfrac{n_A^{l}+n_A^{v}}{n_A^{l}+n_A^{v}+n_B^{l}+n_B^{v}} = \dfrac{n_A^{l}}{n_A^{l} + n_B^{l}} = x_A $$
A região abaixo da curva (baixa pressão) contém pontos que representam sistemas 100% vapores, e $z_A = y_A$.
$$ z_A=\dfrac{n_A^{l}+n_A^{v}}{n_A^{l}+n_A^{v}+n_B^{l}+n_B^{v}} = \dfrac{n_A^{v}}{n_A^{v} + n_B^{v}} = y_A $$