A pressão de vapor de azoteto de hidrogênio,
, é 58 Torr a
e 512 Torr a
. Calcule a energia livre de gibbs padrão de vaporização. Dado: Ponto de ebulição do
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a pressão de vapor do azoteto de hidrogênio (
) em duas temperaturas diferentes e pede para calcular a energia livre de Gibbs padrão de vaporização. Para isso, vamos precisar entender conceitos de termodinâmica, como a Equação de Clausius-Clapeyron, que relaciona pressão de vapor e temperatura, e como calcular a energia livre de Gibbs usando a entalpia e a entropia de vaporização.
Passo 2
Primeiro, vamos usar a Equação de Clausius-Clapeyron para encontrar a entalpia de vaporização (
). A equação é:
Onde:
-
Torr (a pressão em C) -
Torr (a pressão em C) -
(constante dos gases) -
e são as temperaturas em Kelvin.
Primeiro, vamos converter as temperaturas para Kelvin:
Agora, substituindo na equação:
Calculando o lado esquerdo:
E o lado direito:
Agora, resolvendo para
:
Passo 3
Agora que temos a entalpia de vaporização (
), vamos calcular a entropia de vaporização (
). Sabemos que:
Onde
é a temperatura de ebulição em Kelvin. A temperatura de ebulição dada é
C, então:
Substituindo os valores:
Passo 4
Com
e
calculados, podemos agora encontrar a energia livre de Gibbs padrão de vaporização (
) usando a fórmula:
Vamos considerar a temperatura padrão de
C, que já convertemos para Kelvin:
.
Substituindo os valores:
Resposta
A energia livre de Gibbs padrão de vaporização do
é aproximadamente
.