A pressão de vapor de azoteto de hidrogênio, HN3, é 58 Torr a -22,75 ^circ C e 512 Torr a 25,0^circ C. Calcule a entropia padrão de vaporização. Dado: Ponto de ebulição do HN3=36 ^circ C.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a entropia padrão de vaporização do azoteto de hidrogênio, HN3. A gente vai precisar usar conceitos de termodinâmica, principalmente a equação de Clausius-Clapeyron, que relaciona a pressão de vapor com a temperatura. Vamos precisar dos dados de pressão em duas temperaturas diferentes e do ponto de ebulição para calcular a entropia.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque nas equações termodinâmicas usamos sempre a escala Kelvin.
T1 = -22,75,^circC = 250,4,K
T2 = 25,0,^circC = 298,15,K
Tb = 36,0,^circC = 309,15,K

Passo 3

Agora, vamos usar a equação de Clausius-Clapeyron para relacionar as pressões de vapor em duas temperaturas diferentes:
ln(P2P1) = -De
Onde:
  • P1 = 58,Torr
  • P2 = 512,Torr
  • R = 8,314,J/mol cdot K (constante dos gases)

Passo 4

Vamos rearranjar a equação para resolver De:
De
Calculando os valores:
ln(51258) = ln(8,8276) approx 2,179
1T2 - 1T1 = 1298,15 - 1250,4 approx -0,00059,K^-1
De

Passo 5

Agora, para encontrar a entropia padrão de vaporização, usamos a relação:
De
Substituindo os valores:
De

Resposta

A entropia padrão de vaporização do HN3 é aproximadamente 99,3,J/mol cdot K.

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