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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. 8

8. A pressão de vapor do dióxido de cloro, ClO2, é 155 Torr, em -22,75°C, e 485 Torr, em 0,00°C. (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 do ClO2.

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 ⁡ 485 155 = ∆ H v a p ° 8,314 1 250,4 - 1 273,15

∆ H v a p ° = 28,5   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 ⁡ 15 5 T o r r 760 T o r r = - 28,5   K J . m o l - 1 ( 8,314   J . m o l - 1 K - 1 250,4 K + ∆ S v a p °

∆ S v a p ° = 12,1 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 ° = 28,5   K J . m o l - 1 - 250,4 K 12,1 J m o l . K

∆ G v a p ° = 25,5 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 = 28,5     K J . m o l - 1 12,1 J m o l . K = 2355,4   K

Resposta

  1. ∆ H v a p ° = 28,5   K J . m o l - 1
  2. ∆ S v a p ° = 12,1 J m o l . K
  3. ∆ G v a p ° = 25,5 K J m o l
  4. T B = 2355,4   K
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