A pressão de vapor da acetona (CH3 COCH3) é 67 torr em 0,0^circ C e 222 torr em 25,0^circ C. A partir desses dados de equilíbrio, determine:
De 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:
  1. Calcular ΔvapH a partir da equação de Clausius–Clapeyron usando os dois pares (T, P).
  2. Determinar a temperatura de ebulição Tb onde P = 760 torr.
  3. Calcular ΔvapS = ΔvapH/Tb.

Passo 2

Vamos achar ΔvapH usando a forma integrada de Clausius–Clapeyron:
lnP2P1 ;=; -De
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
  1. Calcula o ln:
ln22267 = ln(3,313) approx 1,199
  1. Calcula a diferença de inversos de temperatura:
1T1-1T2 = 1273,15-1298,15 approx 0,0003069 K^-1
  1. Isola ΔvapH:
De
De

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):
ln76067 = -De
Rearranjando:
1Tb = 1T1 - RDe
  1. 1Tb = 0,0036609 - 0,0002559times2,428 approx 0,0030390 K^-1
  2. Tb approx 10,0030390approx328,8 K ;=;55,7 ^circ C

Passo 4

Finalmente, a entropia de vaporização na ebulição é
De

Resposta

ΔvapS ≈ 99 J·mol⁻¹·K⁻¹ na temperatura de ebulição.

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