Calcule a temperatura de saturação das substâncias nas condições abaixo utilizando a equação de Antoine. Compare o valor com a temperatura de saturação da água.
Ciclohexano - 1bar
Ciclohexano - 1bar
Passo 1
Beleza! O enunciado pede pra gente achar a temperatura de saturação (ou ponto de ebulição) do ciclohexano a 1 bar usando a equação de Antoine. Isso cai em Termodinâmica (equilíbrio de fase) e a gente vai usar a fórmula de Antoine, que relaciona a pressão de vapor de um líquido com sua temperatura.
O que precisamos:
O que precisamos:
- A equação de Antoine e seus parâmetros (A, B, C) para o ciclohexano.
- Converter 1 bar na mesma unidade da equação (vamos usar mmHg).
- Resolver a equação para T.
Passo 2
Teoria na veia! A equação de Antoine é:
onde
-
é a pressão de vapor (em mmHg), -
é a temperatura (em °C), -
, e são constantes do líquido (tabela).
Para resolver pra
, isolamos:
Passo 3
Primeiro converte 1 bar para mmHg (1 atm ≈ 1,01325 bar e 1 atm = 760 mmHg, mas 1 bar ≈ 750,06 mmHg):
Passo 4
Agora, lista de constantes de Antoine para ciclohexano (valores válidos na faixa próxima do ponto de ebulição):
Substituindo em
:
- Calcular
- Montar o denominador:
- Dividir:
- Subtrair
:
Passo 5
Comparando com a água: a temperatura de ebulição da água a 1 bar é 100 °C. Ou seja, o ciclohexano ferve bem mais “cedo” (80,6 °C) do que a água (100 °C).
Resposta
Temperatura de saturação do ciclohexano a 1 bar ≈ 80,6 °C. Em comparação, a água ferve a 100 °C na mesma pressão.