Estime a pressão de vapor da acetona em mmHg a
usando a equação de Clausius-Clapeyron.
Dados:
Dados:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para estimar a pressão de vapor da acetona a 50°C usando a equação de Clausius-Clapeyron. A matéria envolvida aqui é termodinâmica, especificamente relacionada às mudanças de fase e pressão de vapor. Para resolver isso, vamos precisar da equação de Clausius-Clapeyron e dos dados fornecidos sobre temperaturas e pressões em dois pontos diferentes.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a equação de Clausius-Clapeyron. Ela relaciona a variação da pressão de vapor com a temperatura e o calor de vaporização. A forma simplificada da equação é:
Onde:
-
e são as pressões de vapor em temperaturas e respectivamente. -
é o calor de vaporização. -
é a constante dos gases (8,314 J/mol·K).
Passo 3
Vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que a equação usa a escala Kelvin.
Passo 4
Primeiro, precisamos encontrar o
. Vamos rearranjar a equação de Clausius-Clapeyron para isolá-lo:
Substituindo os valores:
Passo 5
Calculando passo a passo:
- Calcule a razão das pressões:
- Calcule o logaritmo natural:
- Calcule a diferença dos inversos das temperaturas:
- Agora, substitua esses valores na equação:
Passo 6
Agora que temos o
, vamos usar a equação de Clausius-Clapeyron novamente para encontrar a pressão a 50°C (
).
Rearranjando a equação para encontrar
:
Substituindo os valores:
Passo 7
Vamos calcular passo a passo:
- Calcule a diferença dos inversos das temperaturas:
- Multiplique pelo
:
- Agora, temos:
- Para encontrar
, elevamos ambos os lados à base :
- Finalmente, multiplique ambos os lados por 400:
Resposta
A pressão de vapor da acetona a
é aproximadamente 601,2 mmHg.