O gelo seco tem uma pressão de vapor de 1 atm a e 2 atm a . Calcule o de sublimação para o gelo seco. (Resposta: 76 kJmol^-1)
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos informações sobre a pressão de vapor do gelo seco (que é dióxido de carbono sólido) em duas temperaturas diferentes. O conteúdo que vamos usar aqui é da termodinâmica, especificamente a equação de Clausius-Clapeyron, que relaciona a pressão de vapor com a temperatura para fases sólidas e líquidas. Para resolver, vamos precisar aplicar essa equação para encontrar a variação de entalpia de sublimação (De).
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a equação de Clausius-Clapeyron:
ln(P2P1) = -De
Aqui, P1 e P2 são as pressões de vapor em temperaturas T1 e T2, respectivamente, De é a entalpia de sublimação que queremos encontrar, e R é a constante dos gases (8,314 J/mol·K).
Passo 3
Vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque a equação precisa estar nesse escala de temperatura.
T1 = -72,2,^circC = 200,95,K
T2 = -69,1,^circC = 203,05,K
Passo 4
Substituindo os valores conhecidos na equação de Clausius-Clapeyron:
ln(2,atm1,atm) = -De
Passo 5
Calculando a parte esquerda da equação:
ln(2) approx 0,6931
E a parte da diferença das inversas das temperaturas:
1203,05 - 1200,95 approx -0,000074,K^-1
Passo 6
Substituindo esses valores na equação:
0,6931 = -De
0,6931 = De
Passo 7
Isolando De:
De
De
Resposta
A entalpia de sublimação do gelo seco é aproximadamente 76,kJ,mol^-1.