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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. 106

É prática padrão em laboratórios químicos destilar substâncias de ponto de ebulição alto sob pressão reduzida. O ácido tricolor-acético tem entalpia padrão de vaporização igual a 57,814 kJ/mol e entropia padrão de vaporização igual a 124 J/K mol. Use essas informações para determinar a pressão necessária para destilar o ácido tricloroacético em 80°C.

Passo 1

Para encontramos a pressão necessária para destilar iremos usar a equação de Clayperon, que relaciona a variação de temperatura e pressão.

ln ⁡ p 2 P 1 = - Δ H R T + Δ s T

Usaremos P1 como a pressão atmosférica, portanto 101325 Pa.

Além disso temos de colocar os valores com as unidades certas, portando:

Temperatura em Kelvin: 80°C + 273 = 353 K

Entalpia: 57,814 kJ/mol = 57,841x103 J/mol

Usaremos R=8,314 L · kPa · K−1 · mol−1

Passo 2

Substituindo:

ln ⁡ p 2 P 1 = - Δ H R T + Δ s T

ln ⁡ p 2 1 01325 = - 57,841 x 10 3 8,314 353 + 124 353

ln ⁡ p 2 101325 = - 20,05

ln ⁡ p 2 - ln ⁡ 1 01325 = 20,05

ln ⁡ p 2 - 11,53 = - 20,05

p 2 = e 8,52

p 2 = 5014   Pa

Resposta

p 2 = 5014   Pa

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