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 (
), usamos a relação:
Substituindo os valores:
Portanto, a entropia de vaporização do benzeno é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Se a pressão de vapor de certo líquido é de 10 torr a
e 40 torr a
, calcule: (a) a entalpia de vaporização, (b) o ponto de ebulição normal e © a entropia de vaporização no ponto de ebulição.
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e sua entalpia de vaporização é 29,9
. Estime a temperatura em que a pressão de vapor é de 700 torr.
Considere uma mistura de dois gases ideais, A e B, à temperatura constante de 300 K . Inicialmente, temos 2 mols de A e 3 mols de B separadamente em recipientes diferentes, ambos a uma pressão de 1 atm. Os gases são então misturados em um recipiente de volume constante. Calcule: a) A variação da energia livre de Gibbs da mistura
Gmistura. b) O potencial químico de cada componente após a mistura.
Ordene, em cada conjunto abaixo, os compostos por ordem decrescente de acidez.