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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 7.1 - Ex. 87

7.87- (a)Use os dados do Apêndice 2A e calcule a entalpia de vaporização do benzeno ( C 6 H 6 ) em 298,2   K . A entalpia padrão de formação do benzeno gasoso é +   82,93   K j / m o l . (b) Sabendo que C p , m = 136,1 J m o l   K para o benzeno líquido e C p , m = 81,67 J m o l   K para o benzeno gasoso, calcule a entalpia de vaporização do benzeno em seu ponto de ebulição (353,2 K). (c) Compare o valor obtido na parte (b) com o encontrado na Tabela 7.3. Qual é a fonte de diferença entre os dois números ?

Passo 1

  1. Oi, galerinha! Tudo bom? Como é uma vaporização no reagente teremos benzeno líquido e no produto benzeno gasoso.

    2. C 6 H 6 l → C 6 H 6 ( g )

    Para descobrirmos a entalpia da reação temos que usar a seguinte fórmula:

    ∆ H =   ∆ H p r o d u t o -   ∆ H r e a g e n t e

    O enunciado nos forneceu a entalpia padrão do benzeno no estado gasoso ( ∆ H p r o d u t o ). Agora vamos olhar no Apêndice a entalpia padrão do benzendo líquido ( ∆ H l í q u i d o ).

    Dessa forma, temos que:

    ∆ H =   82,93 -   49

    ∆ H = 33,93   K j / m o l

    Passo 2

  2. Galerisss, pra fazer esse item vamos usar a lei de Kirchhoff:

    3. ∆ H ° T 2 =   ∆ H ° T 1 +   T 2 -   T 1   ∆ C p

    Bom, as temperaturas são 298,2   K e 353,2   K . A variação de entalpia a 298,2   K nós já temos, agora só nos resta a variação das capacidades caloríficas molares, que nós iremos calcular utilizando a seguinte fórmula:

    ∆ C p = ∑ n   C p , m p r o d u t o s -   ∑ n   C p , m ( r e a g e n t e s )

    Dessa forma:

    ∆ C p = 1 × 81,67 - 1 × 136,1

    ∆ C p = - 54,43   J . K - 1

    Aplicando os dados na lei de Kirchhoff:

    ∆ H ° 353,2 =   33,93 +   55 ×   - 54,43

    ∆ H ° 353,2 = 30,94   K j / m o l

    Passo 3

  3. O valor da tabela para a entalpia de vaporização do benzeno é 30,8   k J / m o l . As capacidades caloríferas não são estritamente constantes com a variação de temperatura.

Resposta

a) 33,93   K j / m o l

b)   30,94   K j / m o l

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