A pressão de vapor do etanol a
é
. Sabendo-se que a entalpia padrão de vaporização do etanol é de
, determine o ponto de ebulição do etanol a 1,8 atm. Dados:
.
Passo 1
Vamos começar resumindo o que a questão nos apresenta. Sabemos que a pressão de vapor do etanol a
é de
e que a entalpia padrão de vaporização é
. Nosso objetivo é determinar o ponto de ebulição do etanol quando a pressão externa é de
. Para resolver isso, vamos utilizar a equação de Clausius-Clapeyron, que relaciona a pressão de vapor com a temperatura.
Passo 2
A equação de Clausius-Clapeyron é a seguinte:
Onde:
-
e são as pressões de vapor nas temperaturas e , respectivamente. -
é a entalpia de vaporização. -
é a constante dos gases, que vale .
Passo 3
Primeiro, precisamos converter a temperatura de
de Celsius para Kelvin:
Passo 4
Também vamos converter a entalpia de vaporização de kJ/mol para J/mol para manter as unidades consistentes:
Passo 5
Agora, precisamos converter a pressão
de atm para kPa usando a relação fornecida:
Então:
Passo 6
Com todas as unidades convertidas, substituímos os valores na equação de Clausius-Clapeyron:
Passo 7
Calculando o lado esquerdo da equação:
Passo 8
Calculando o fator da entalpia:
Passo 9
Isolando
na equação:
Passo 10
Finalmente, invertendo para encontrar
:
Convertendo para Celsius:
Resposta
O ponto de ebulição do etanol a
é aproximadamente
.