O processo Mond foi usado no final do século XIX e no início do século XX para purificar o metal níquel de impurezas como ferro e cobalto. O processo depende da reação do níquel com monóxido de carbono para formar uma molécula tetraédrica, tetracarbonil de níquel volátil, que pode ser separado das impurezas sólidas.
S
O ponto de ebulição do
, a 1,0 bar é
o calor de vaporização é
. Calcule a
, e o S
para
S
O ponto de ebulição do
Passo 1
Então, o exercício pede para a gente achar a entalpia padrão de formação (ΔHº_f) e a entropia padrão (Sº) do tetracarbonil de níquel no estado gasoso, Ni(CO)_4(g).
Conteúdo: termodinâmica química (entalpia de vaporação, entalpia de formação e entropia).
O que vamos usar:
• ΔHº_f e Sº do Ni(CO)_4 no estado líquido (dados: ΔHº_f(l) = –442 kJ/mol; Sº(l) = 417 J/K·mol).
• Calor de vaporização ΔH_vap = 29,0 kJ/mol e ponto de ebulição T_b = 42 °C = 315 K.
• A relação entre as propriedades de fase líquida e gasosa:
– ΔHº_f(g) = ΔHº_f(l) + ΔH_vap
– ΔS_vap = ΔH_vap / T_b e Sº(g) = Sº(l) + ΔS_vap
O que vamos usar:
• ΔHº_f e Sº do Ni(CO)_4 no estado líquido (dados: ΔHº_f(l) = –442 kJ/mol; Sº(l) = 417 J/K·mol).
• Calor de vaporização ΔH_vap = 29,0 kJ/mol e ponto de ebulição T_b = 42 °C = 315 K.
• A relação entre as propriedades de fase líquida e gasosa:
– ΔHº_f(g) = ΔHº_f(l) + ΔH_vap
– ΔS_vap = ΔH_vap / T_b e Sº(g) = Sº(l) + ΔS_vap
Passo 2
Calcular a entalpia de vaporização em J/mol porque a entropia vai usar J/K·mol:
Calcular ΔHº_f do gás:
Passo 3
Calcular a variação de entropia na vaporização:
Passo 4
Agora, entropia padrão do gás:
Resposta
ΔHº_f[Ni(CO)_4(g)] = –413,0 kJ/mol
Sº[Ni(CO)_4(g)] = 509,1 J/K·mol
Sº[Ni(CO)_4(g)] = 509,1 J/K·mol