As entalpias molares de fusão e de vaporização do benzeno são
e
, respectivamente. Calcule as variações de entropia para as transições sólido líquido e líquido vapor do benzeno. A 1 atm , o benzeno funde a
e ferve a
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Esse exercício pede pra gente calcular as variações de entropia quando o benzeno passa do sólido pro líquido e do líquido pro vapor. Pra isso, a gente vai usar as entalpias de fusão e vaporização fornecidas e as temperaturas de fusão e ebulição do benzeno. A matéria que estamos mexendo aqui é Termodinâmica, mais especificamente as mudanças de fase e entropia.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a entropia (ΔS) relacionada a uma mudança de fase pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
- ΔS é a variação de entropia,
- ΔH é a entalpia de fusão ou vaporização,
- T é a temperatura em Kelvin.
Passo 3
Antes de aplicar a fórmula, precisamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin. A conversão é simples: basta adicionar 273,15 à temperatura em Celsius.
Para a fusão:
Para a vaporização:
Passo 4
Agora, vamos calcular a variação de entropia para a fusão usando a entalpia de fusão fornecida, que é 10,9 kJ/mol.
Se preferir em J/(mol·K), multiplicamos por 1000:
Passo 5
Agora, vamos calcular a variação de entropia para a vaporização usando a entalpia de vaporização fornecida, que é 31 kJ/mol.
Convertendo para J/(mol·K):
Resposta
A variação de entropia do benzeno ao fundir é aproximadamente 39,1 J/(mol·K) e ao vaporizar é aproximadamente 87,8 J/(mol·K).