Todos sabemos que o benzeno é um líquido orgânico muito volátil, sua temperatura normal (
) de ebulição é
. Uma boa forma de evitar sua evaporação é guardar o benzeno em geladeira porque a sua pressão de vapor cai muito. Sabendo que sua entalpia molar de vaporização é 31 KJ, calcule o valor da sua pressão de vapor em atm na temperatura normal de uma geladeira (zero grau Celsius).
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre o benzeno, que é um líquido bem volátil. A gente sabe que na pressão de 1 atm, ele ferve a 80°C. Queremos descobrir qual a pressão de vapor do benzeno quando colocamos ele na geladeira, que está a 0°C. Para resolver isso, vamos usar a Equação de Clausius-Clapeyron, que relaciona a pressão de vapor de uma substância em duas temperaturas diferentes, usando a entalpia de vaporização.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar a Equação de Clausius-Clapeyron, que é:
Onde:
-
e são as pressões de vapor nas temperaturas e , respectivamente. -
é a entalpia de vaporização. -
é a constante dos gases, que é aproximadamente .
Passo 3
Vamos definir nossos valores:
-
(pressão de vapor a 80°C) -
-
-
Passo 4
Agora, vamos rearranjar a equação para encontrar
:
Passo 5
Vamos calcular o que está dentro do parênteses primeiro:
Passo 6
Agora, multiplica pelo termo da frente:
Passo 7
Então, temos:
Para encontrar
, fazemos o inverso do logaritmo natural:
Resposta
A pressão de vapor do benzeno a 0°C é aproximadamente 0,045 atm.