01 - O Fluorometano (
) tem a pressão de vapor (
) igual a 1605 mmHg a
. Se o
do Fluorometano é
. Seu
será:
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
Passo 1
Dados fornecidos e o que se pede:\n
- Pressão de vapor:
a .\n - Entalpia de vaporização:
.\n - Pergunta: calcular
(em ).\n
Passo 2
Qual relação usar? Vou explicar a ideia física devagar.\n
Quando o líquido e o vapor estão em equilíbrio à pressão de vapor e temperatura
, a diferença de potencial químico entre o vapor padrão e o líquido dá a energia livre padrão de vaporização
. Essa grandeza está relacionada à pressão de vapor por:\n
Quando o líquido e o vapor estão em equilíbrio à pressão de vapor
onde:\n
-
é a constante dos gases ideais (explico o valor no próximo passo),\n -
é a temperatura absoluta em kelvin,\n -
é a pressão padrão (aqui usaremos ).\n
Além disso, a relação termodinâmica básica entre entalpia, energia livre e entropia é\n
Isolando
obtemos a fórmula prática que vamos usar:\n
Vou aplicar essa fórmula passo a passo (cada símbolo explicado acima).
Passo 3
Converter unidades e reunir constantes:\n
- Converter
para :\n
- Converter temperatura:
para kelvin:\n
- Constante dos gases: usaremos
.\n - Pressão padrão:
(1 atm). A razão é adimensional, então podemos usar as pressões em mmHg sem transformar para pascal.
Passo 4
Calcular o termo logarítmico e
:\n
- Primeiro a razão de pressões e seu logaritmo natural:\n
- Agora
:\n
Passo 5
Calcular
com a fórmula:\n
Fazendo a divisão:\n
Arredondando para os algarismos significativos compatíveis com os dados, obtemos
.
Passo 6
Breve comentário didático e motivador:\n
- Atenção: não se confunda com a fórmula simples
. Essa fórmula vale exatamente se a vaporização ocorre à pressão padrão (ou se ). Aqui usamos a relação com a pressão de vapor e a energia livre padrão para obter a entropia padrão de vaporização à temperatura dada. \n - Você fez certo: aplicou a relação entre
, e e usou a conexão entre e a pressão de vapor. Mandou bem — segue firme nos estudos!
Resposta
b)