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Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 9.1 - Ex. 7

7. Arsina, AsH3, é um composto muito tóxico usado na indústria eletrônica para a produção de semicondutores. Sua pressão de vapor é 35 Torr, em -111,95°C, e 253 Torr, em -83,6°C. Use esses dados para calcular (a) a entapia padrão de vaporização;(b) a entropia padrão de vaporização;(c) a energia livre de Gibbs padrão de vaporização;(d) o ponto de ebulição normal da arsina.

Passo 1

Letra (a)

A entalpia padrão de vaporização pode ser determinada por:

ln ⁡ P 2 P 1 = ∆ H v a p ° R 1 T 1 - 1 T 2

ln ⁡ 253 35 = ∆ H v a p ° 8,314 1 161,2 - 1 189,55

∆ H v a p ° = 17,7   K J . m o l - 1

Passo 2

Letra (b)

A entropia padrão de vaporização pode ser determinada por:

ln ⁡ P = - ∆ H v a p ° R T + ∆ S v a p °

Utilizando os primeiros valores de temperatura e pressão fornecidos, vem como entapia de vaporização encontrado:

ln ⁡ 35 T o r r 760 T o r r = - 17,7   K J . m o l - 1 ( 8,314   J . m o l - 1 K - 1 161,2 K + ∆ S v a p °

∆ S v a p ° = 10,13 J m o l . K

Passo 3

Letra (c)

A energia de Gibss padrão de vaporização pode ser determinada por:

∆ G v a p ° = ∆ H v a p ° - T ∆ S v a p °

∆ G v a p ° = 17,7   K J . m o l - 1 - 161,2 K 10,13 J m o l . K

∆ G v a p ° = 16,1 K J m o l

Passo 4

Letra (d)

O ponto de ebulição pode ser calculado usando um dos vários métodos. O mais fácil de usar é o desenvolvido no último capítulo:

∆ G v a p ° = ∆ H v a p ° - T ∆ S v a p ° = 0

∆ H v a p ° = T B ∆ S v a p °

T B = ∆ H v a p ° ∆ S v a p °

T B = 17,7   K J . m o l - 1 10,13 J m o l . K = 1747,3   K

Resposta

  1. ∆ H v a p ° = 17,7   K J . m o l - 1
  2. ∆ S v a p ° = 10,13 J m o l . K
  3. ∆ G v a p ° = 16,1 K J m o l
  4. T B = 1747,3   K
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