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
.
Exercícios relacionados
Uma amostra de vapor de água em
é comprimida isotérmicamente de
à
, qual é a variação de energia de Gibbs molar?
Use a equação de Clapeyron para estimar a variação da pressão pela temperatura de equilíbrio das fases líquido-vapor da água, sendo que a entalpia de fusão é
e as densidades do gelo e da água a
são 0,91671 e
, respectivamente.
A 310 K , as pressões parciais de vapor de uma substância B dissolvida em um líquido A são as seguintes:
|
0,010 | 0,015 | 0,020 |
---|---|---|---|
|
82,0 | 122,0 | 166,1 |
Mostre que a solução obedece à lei de Henry neste intervalo de frações molares e calcule a constante da lei de Henry a 310 K .
Considere um recipiente de volume
que é dividido em dois compartimentos de igual tamanho. No compartimento esquerdo há argônio a 100 kPa e
; no compartimento direito há neônio na mesma temperatura e pressão. Calcule a entropia e a energia de Gibbs da mistura quando a separação é removida. Suponha que os gases sejam perfeitos.