Estime o ponto de fusão do Níquel, Ni , se o
é
e o
é
.K. (compare com o valor experimental
).
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente estimar o ponto de fusão do Níquel (Ni) usando os valores da entalpia de fusão (
) e da entropia de fusão (
). Basicamente, vamos usar conceitos de termodinâmica para calcular a temperatura em que o Níquel muda de sólido para líquido.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a relação fundamental da termodinâmica para transformações de fase. A variação da energia livre de Gibbs (
) está relacionada com a entalpia (
) e a entropia (
) pela seguinte equação:
No ponto de fusão, a energia livre de Gibbs para o sólido e o líquido é igual, ou seja,
. Então, temos:
Passo 3
Vamos reorganizar a equação para encontrar a temperatura de fusão (
):
Agora, precisamos garantir que as unidades estejam compatíveis. A entalpia de fusão está em quilojoules por mol (kJ/mol) e a entropia de fusão está em joules por mol por kelvin (J/mol·K). Vamos converter
para joules:
Passo 4
Agora, substituímos os valores na equação para encontrar
:
Para converter essa temperatura para Celsius, subtraímos 273:
Resposta
O ponto de fusão estimado do Níquel é aproximadamente
, que está bem próximo do valor experimental de
.