A pressão de vapor do bromo líquido, a
é 100 mmHg . Se o calor de vaporização é 30,91
, calcule a temperatura normal de ebulição do bromo.
Passo 1
O que o enunciado dá e o que pede:
- Dá a pressão de vapor do bromo líquido a
: . - Dá o calor de vaporização:
. - Pede a temperatura normal de ebulição do bromo, ou seja, a temperatura
na qual a pressão de vapor é (pressão normal). - Informação adicional necessária: converter temperaturas para Kelvin antes de usar as fórmulas.
Passo 2
Qual fórmula usamos e o que cada símbolo significa:
- Usamos a forma integrada da equação de Clausius–Clapeyron:
- Significado dos símbolos:
-
e são pressões (qualquer unidade consistente; aqui usamos mmHg e a razão é adimensional). -
e são temperaturas em Kelvin. -
é o calor molar de vaporização (em kJ/mol neste problema). -
é a constante universal dos gases. Se está em kJ/mol, use .
-
- Vamos isolar
. Reescrevendo para :
Passo 3
Converter dados e preparar para substituir:
- Converter
para Kelvin:
- Pressões:
, . A razão é adimensional, então podemos usar essas unidades diretamente na razão. - Constante
em kJ: . -
.
Passo 4
Calcular o logaritmo e o fator
:
- Razão de pressões:
- Logaritmo natural:
- Fator
:
- Produto:
Passo 5
Calcular
e então
:
- Primeiro
:
- Agora aplicar a fórmula:
- Inverter para obter
:
Passo 6
Ajustar arredondamento e interpretar:
- Arredondando de forma compatível com os dados, obtemos
que é a temperatura normal de ebulição do bromo (temperatura na qual a pressão de vapor chega a 760 mmHg).