Todos sabemos que o benzeno é um líquido orgânico muito volátil, sua temperatura normal ( P=1 atm) de ebulição é 80^circ C. 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:
ln(P2P1) = -De
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 ln(P21 , atm) = -310008,314 (1273,15 - 1353,15) :

Passo 5

Vamos calcular o que está dentro do parênteses primeiro:
1273,15 - 1353,15 approx 0,00366 - 0,00283 = 0,00083 , K^-1

Passo 6

Agora, multiplica pelo termo da frente:
-310008,314 times 0,00083 approx -3727,5 times 0,00083 approx -3,097

Passo 7

Então, temos:
ln(P21) = -3,097
Para encontrar P21 = e^-3,097 approx 0,045 , fazemos o inverso do logaritmo natural:

Resposta

A pressão de vapor do benzeno a 0°C é aproximadamente 0,045 atm.

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