A pressão de vapor do bromo líquido, a 9,3
, é 100 Torr. Se o calor de vaporização é 30,91 kJ / mol, calcule o ponto de ebulição normal do bromo.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que fala sobre a pressão de vapor do bromo líquido a 9,3 °C, que é 100 Torr, e o calor de vaporização desse líquido, que é 30,91 kJ/mol. A pergunta é: qual é o ponto de ebulição normal do bromo?
Para resolver isso, vamos precisar usar a Equação de Clausius-Clapeyron, que relaciona a pressão de vapor de uma substância com a temperatura. Essa equação é super útil para entender como a pressão e a temperatura mudam quando um líquido se transforma em vapor.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a Equação de Clausius-Clapeyron:
Aqui:
-
é a pressão inicial (100 Torr) -
é a pressão final, que no ponto de ebulição normal é igual à pressão atmosférica padrão (760 Torr) -
é o calor de vaporização (30,91 kJ/mol) -
é a constante dos gases (8,314 J/mol·K) -
é a temperatura inicial em Kelvin -
é a temperatura final em Kelvin, que queremos encontrar
Passo 3
Vamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional para facilitar os cálculos. Primeiro, a temperatura:
E o calor de vaporização:
A pressão final
é 760 Torr, que já está na unidade correta.
Passo 4
Agora, vamos organizar a equação para resolver
:
Primeiro, calculamos o logaritmo:
Passo 5
Vamos substituir os valores:
Calculando o coeficiente:
Então:
Passo 6
Dividindo ambos os lados por -3718,5:
Passo 7
Isolando
:
Então:
Passo 8
Convertendo de Kelvin para Celsius:
Resposta
O ponto de ebulição normal do bromo é aproximadamente 60,05 °C.
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