Determinar a temperatura de equilibrio, na pressio de 100atm, para a transformaçioc
. Dados a 298 K :
Substância
Densidade (g.cm
0
31,89
2,070
96.24
32.55
1,957
MM
. Formula molecular de ambas as substâncins é
. Considere a entropia independente da temperatura e a densidade independente da pressio.
.
Substância |
|
|
Densidade (g.cm
|
|
0 | 31,89 | 2,070 |
|
96.24 | 32.55 | 1,957 |
Passo 1
Beleza, vamos achar a temperatura de equilíbrio do enxofre que muda de forma romboédrica para monoclínica a 100 atm.
Isso é termodinâmica de fases: a gente precisa igualar os potenciais químicos (μ) dos dois sólidos. Para isso vamos usar:
Isso é termodinâmica de fases: a gente precisa igualar os potenciais químicos (μ) dos dois sólidos. Para isso vamos usar:
- Dados a 298 K de μ° e S°
- Densidades pra achar os volumes molares
- Aproximação de S e V constantes
- Equilíbrio: μ_monoclínico(P,T) = μ_romboédrico(P,T)
Passo 2
Calcular a diferença de potencial químico padrão a 298 K:
Passo 3
Calcular a variação de entropia entre os dois sólidos:
Passo 4
Transformar densidade em volume molar:
MM = 32 g/mol = 0,032 kg/mol.
Para o romboédrico (ρ=2,070 g/cm³ = 2070 kg/m³):
MM = 32 g/mol = 0,032 kg/mol.
Para o romboédrico (ρ=2,070 g/cm³ = 2070 kg/m³):
Para o monoclínico (ρ=1,957 g/cm³ = 1957 kg/m³):
Logo
Passo 5
Calcular o termo de pressão:
Passo 6
Condição de equilíbrio:
Rearranjando dá
Substituindo
Resposta
A temperatura de equilíbrio na pressão de 100 atm é aproximadamente 457 K.