A pressão de vapor da acetona
é 67 torr em
e 222 torr em
. A partir desses dados de equilíbrio, determine:
na temperatura de ebulição.
Passo 1
Beleza, vamos lá. O enunciado diz que a pressão de vapor da acetona é 67 torr a 0,0 °C e 222 torr a 25,0 °C, e pede para achar a entropia de vaporização ΔvapS na temperatura de ebulição.
Conteúdo: Termodinâmica (Clausius–Clapeyron e definição de entropia de mudança de fase).
O que precisamos:
Conteúdo: Termodinâmica (Clausius–Clapeyron e definição de entropia de mudança de fase).
O que precisamos:
- Calcular ΔvapH a partir da equação de Clausius–Clapeyron usando os dois pares (T, P).
- Determinar a temperatura de ebulição Tb onde P = 760 torr.
- Calcular ΔvapS = ΔvapH/Tb.
Passo 2
Vamos achar ΔvapH usando a forma integrada de Clausius–Clapeyron:
Com:
T₁ = 0,0 °C = 273,15 K, P₁ = 67 torr
T₂ = 25,0 °C = 298,15 K, P₂ = 222 torr
R = 8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹
T₁ = 0,0 °C = 273,15 K, P₁ = 67 torr
T₂ = 25,0 °C = 298,15 K, P₂ = 222 torr
R = 8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹
- Calcula o ln:
- Calcula a diferença de inversos de temperatura:
- Isola ΔvapH:
Passo 3
Agora achamos a temperatura de ebulição Tb, onde P = 760 torr. Usamos de novo a Clausius–Clapeyron entre (T₁,P₁) e (Tb,760 torr):
Rearranjando:
Passo 4
Finalmente, a entropia de vaporização na ebulição é
Resposta
ΔvapS ≈ 99 J·mol⁻¹·K⁻¹ na temperatura de ebulição.