A modelagem do equilíbrio líquido-vapor de sistemas não-ideais aliada à estimação de parâmetros confiáveis, tanto para esses sistemas quanto para os componentes que o formam, possui uma grande relevância tecnológica no âmbito da engenharia química, em especial para a destilação azeotrópica. Nesse cenário, o seguinte trabalho teve como objetivo criar uma base de parâmetros consistentes para o sistema ciclohexano-etanol e seus componentes, através de otimizações envolvendo o algoritmo de busca local SIMPLEX, bem como realizar a modelagem desse sistema e fazer comparações com dados experimentais. A modelagem foi realizada utilizando a equação de estado de Peng-Robinson, o modelo de coeficiente de atividade UNIQUAC, bem como a regra de mistura clássica e a regra de mistura de Wong-Sandler. Tanto a modelagem quanto a otimização foram feitas através do software MATLAB. O presente trabalho mostrou a importância que uma boa otimização dos parâmetros dos componentes puros tem para a modelagem do diagrama de fases como um todo. Mostrou também que para o sistema ciclohexano-etanol, a melhor abordagem utilizada tanto para calcular o diagrama de fases, quanto para prever a composição do ponto azeotrópico, foi a abordagem gama-phi com regra de mistura de Wong-Sandler, uma vez que o desvio relativo médio com relação à pressão calculado no diagrama de fases no espaço Pxz não excedeu 2 porcento em nenhuma temperatura (tabela 11), enquanto que o desvio relativo médio com relação à composição não excedeu 3 porcento em nenhuma temperatura (tabela 12), além de conseguir prever a composição do ponto azeotrópico em todas as temperaturas, com desvio relativo não mais que 6 porcento (tabela 13). Por fim, o comportamento termodinamicamente inconsistente observado próximo a região do ponto azeotrópico, em todos os diagramas calculados e em todas as abordagens, mostra que sua presença pode ser fruto do efeito conjunto dos parâmetros geométricos e dos parâmetros energéticos otimizados no presente trabalho.