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. 103
- Derive, a partir dos dados do Apêndice 2A, uma forma numérica da equação de Clausius-Clapeyron para o metanol.
- Use essa equação para construir um gráfico entre as quantidades apropriadas que forneça uma linha reta entre a pressão do vapor e a temperatura.
- Estime a pressão de vapor do metanol a 0,0°C.
- Estime o ponto de ebulição normal do metanol.
Passo 1
Legal galera, quando queremos comparar duas pressões de vapor de um líquido, e , em duas temperaturas diferentes, e , nós usamos a Equação de Clausius-Clapeyron:
Onde é a entalpia de vaporização e R a constante dos gases:
Agora nós teremos que achar alguma relação parecida para este caso, ok?
Para isso vamos lembrar que:
E:
Colocando uma na outra:
Isolando ln P:
Passo 2
Agora, para o metanol:
Usando os dados do Apêndice 2ª nós podemos calcular e Basta usarmos:
Lembrando que:
Substituímos:
Agora é só colocar na fórmula do Passo 1:
E é isso aí galera! Derivamos uma equação para o metanol!
Passo 3
Bom galera, para o gráfico ser uma linha reta basta nós fazermos:
Se é assim nós teremos uma equação do tipo:
Ou seja, equação linear!
Então nós plotaremos um gráfico do tipo versus
Passo 4
Bom galera, já temos a equação, certo?
Como:
Substituindo:
Aplicando o exponencial:
Passo 5
Para estimar o ponto de ebulição normal nós vamos assumir que:
Na fórmula:
Sendo assim:
Em graus Celsius:
Gostaram desta?
Resposta
- ;
- versus ;