A pressão de vapor do benzeno é de 75 mmHg a e 400 mmHg a . Calcule a entalpia de vaporização ( Hvap) e a entropia de vaporização Svap do benzeno na temperatura média entre e . Assuma que a entalpia de vaporização é constante nessa faixa de temperatura.

Passo 1

Então, temos um exercício de termodinâmica onde precisamos calcular a entalpia de vaporização ( ) e a entropia de vaporização ( ) do benzeno. Sabemos que a pressão de vapor do benzeno é 75 mmHg a e 400 mmHg a . Vamos usar esses dados para encontrar as quantidades pedidas, assumindo que a entalpia de vaporização permanece constante nesse intervalo de temperatura.

Passo 2

Para resolver esse problema, vamos utilizar a Equação de Clausius-Clapeyron, que relaciona a pressão de vapor de uma substância com a temperatura e a entalpia de vaporização. A equação é dada por:
Onde:
  • e são as pressões de vapor nas temperaturas e , respectivamente.
  • é a entalpia de vaporização.
  • é a constante dos gases, que vale .
  • As temperaturas devem estar em Kelvin.

Passo 3

Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin:
Agora, aplicamos a equação de Clausius-Clapeyron para encontrar :
Calculando o lado esquerdo:
Calculando a diferença das inversas das temperaturas:
Agora, substituindo na equação:
Isolando :

Resposta

A entalpia de vaporização ( ) do benzeno é aproximadamente . Para encontrar a entropia de vaporização ( ) na temperatura média ( é), usamos a relação:
é
Substituindo os valores:
Portanto, a entropia de vaporização do benzeno é aproximadamente .

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