A uma temperatura de
, o benzeno exerce uma pressão de saturação de 400 torr.
, sua pressão de saturação é de 760 torr. Usando apenas esses dados, estime a entalpia de vaporização do benzeno.
- Compare-a com o valor relatado de
.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que temos:
O enunciado diz que a 60,6 °C (que vira ) a pressão de vapor do benzeno é 400 torr (
) e a 80,1 °C (
) a pressão é 760 torr (
). A gente quer estimar a entalpia de vaporização
usando a fórmula de Clausius–Clapeyron:
O enunciado diz que a 60,6 °C (que vira
Conteúdo: termodinâmica (vaporização), conversão de unidades (°C → K) e uso da constante dos gases
Passo 2
Primeiro, converte temperatura de °C para K:
E anota a constante dos gases em J·mol⁻¹·K⁻¹:
Passo 3
Agora vamos isolar
na equação. Começamos escrevendo:
Multiplicamos ambos os lados por
Passo 4
Substituindo os números:
- Calcula o logaritmo:
2) Calcula a diferença de recíprocos:
$$\frac{1}{T_{2}} - \frac{1}{T_{1}}
= \frac{1}{353{,}25} - \frac{1}{333{,}75}
\approx 0{,}002830 - 0{,}002996
\approx 0{,}002830 - 0{,}002996
= -0{,}0001656;\mathrm{K^{-1}}.
\Delta H_{vap}
= -,8{,}314;\frac{0{,}6419}{-0{,}0001656}
\approx \frac{5{,}338}{0{,}0001656}
\approx 32,200;\mathrm{J/mol}
\approx \frac{5{,}338}{0{,}0001656}
\approx 32,200;\mathrm{J/mol}
= 32{,}2;\mathrm{kJ/mol}.$$
Passo 5
Comparamos com o valor tabulado de
. Nosso valor de
está um pouco abaixo, mas até que está bem razoável para só usar dois pontos experimentais.
Resposta
A entalpia de vaporização estimada é
, comparada ao valor relatado de
– ou seja, fica cerca de
abaixo.