Atkins Exercicios b

Exercicios 1 atkins resolvidos 1) a pressao de vapor de uma subs a 20C e 58kpa e sua entalpia de vap e 32,7kjmo l estime a temperatura em que a pressao de vapor e de 66jkpa. ln p*/p = AH/R (1/t -1/t*) 1/t = 1/t* + r/Avap lnp*/p 1/293k + 8,31/32,7x10^3 x ln(58/66)= 3,378x10^-3k^-1 t = 1/3.378x10^-3K^-1 = 296K = 23C 2)o volume molar de certo solidp é 142cm^3mol^-1 no ponto de fusao a 1,00atm e 427 ,15K o volume molar do liquido no mesmo ponto e 152,6cm a 1,2mpa a temperatura d e fusao e 429,26 calcule a entalpia e a entropia de fusao do solido. dp/dt = ASsol/AVfus AS = (152,6cm^3mol^-1 - 142cm^3mol^-1) x ((1,2x10^6Pa) -(1,01x10^5Pa))/429,26 -4 27,15 = (10,6cm^3mol^-1) x(1m^3/10^6cm^3) x (5,21 x 10^5PaK^-1) = 5,52Pa m^3K^-1mol^-1 = 5,5JK^-1mol^-1 3)A pressao de vapor de um liquido no intervalo de temperatura entre 200k e 260k ajustase a expressao ln(p/torr) = 18,361 - 3036,8(T/K) estime a entalpia de vap orizacao do liquido intdlnp =int (AHvap/rt^2) dt, lnp = constant - AHvap/RT -3036,8K/T/K = -AvapH/RT , AvapG = (3036,8K)R = (8,314K^-1mol^-1)x(2,303) = 25,2 5kJmol^-1 4)Quando um certo liquido se congela a -3,64C° a sua massa especifica passa de 0,7 89gcm^-3 para 0,801gcm^-3 a entalpia de fusao é 8,68kjmol^-1 estime o ponto de con gelamento desse liquido a 100MPa At = AV/AS x Ap = TAV/AH x Ap = TAp/AH x A(1/p) [tf = -3,65 +273.15 = 269.50K] At = (269,50K)x(99,9MPA)M/8,68Kjmol^-1 x (1/0,789gcm^-3 - 1/0,801gcm^-3) = (+5,889 x 10^-2 K Pa m^3 J^-1 g^-1 mol)M = 5,889 x 10^-1 Kg^-1 mol)M AT = (46,07g mol^-1)x (5,889 x 10^-1 Kg^-1mol) = 2,71K Tf = 269,50 + 2,71K = 272K 5) numa certa manha fria e seca depois de uma geada a temperatura e de -5C° e a p ressao parcial do vapor de agua na atm e 0,30kpa havera sublimacao na geada? que pressao do vapor de agua garante a permanencia do gelo sobre o solo? The vapor pressure of ice at -5 °C is 0.40 kPa. Therefore, the frost will sublime. A partial pressure of 0.40 kPa or more will ensure that the frost remains. 6) o ponto de ebulicao normal do hexano e 69C° estime a) a entalpia de vaporizacao e b) a pressao de vapor a 25 e 60C° a) Avap = (85JK^-1)x Tb = (85JK^-1mol^-1)x(342,2K) = 29,1KJ/mol b) ln (p2/p1) = AvapH/R x (1/t1 - 1/t2) At T2 = 342.2 K, P2 = 1.000 atm; thus at 25 °C lnp1 = -(29,1 x 10^3 j/mol/8,314) x (1/298,2 - 1/342,2) = -1,509 pa = 0,22atm a 60C° lnp1 = -(29,1 x 10^3 j/mol/8,314) x (1/333,2- 1/342,2) = -0,276 p1 = 0,76atm 7) Calcule o ponto de fusao do gelo sob pressaao de 10MPa admitase que a massa e specifica do gelo nessas condicoes seja aproximadamente 0,916gcm^-3 e a da agua liquida 0,998gcm^-1 At = Tfus(10mpa) - Tfus(0,1Mpa) = tfusApM/AHfus x A(1/p) AHfus = 6,01kjmol^-1

At = (273,15K x 9,9x10^6 x 18x10^3kgmol^-1)/6,01x10^3 J/mol x [ 1/9,98x10^2 kgm^ -3 - 1/915x10^2 kgm^-3] = -0,74K Tfus(10MPa) = 273,15 - 0,74 = 272,41K prova 4) a 90C a pressao de vapor do metilbenzeno e 53,3kpa e a do 1,2dimetilbznezaeo e 20kpa qual e a composicao da mistura liquida que ebule a 90C quando a pressao e 0,5atm? qual a composicao do vapor? pt = p1+p2 pt = x1p1* + x2p2* 1atm = 10^5Pa 0,5.10^5Pa = x1.53,3kpa+x2.20kpa 50kpa = x1.53,3kpa +(1-x1)20kpa x1 = 0,9;x2 = 0,1 p1 = y1pt y1 = p1/pt = x1p1*/50 = 0,9.53,3/50 y1 = 0,96;y2=0,04 5) a pressao de vapor de um liquido puto A a 293K é 68,8kPa e do liquido puto B é 82 ,1kPa estes dois compostos formam uma solucao ideal e uma mistura gasosa conside re a composicao da mistura gasosa no equilibrio cuja fracao molar de A na fase v apor é 0,612,calcuule: a) a pressao totral da mistura b) a composicao da fase liquida o que temos ? ya = 0,612 pa* = 68,8kpa pb* = 82,1kpa Pa = yaPT yA = pA/pt ya =xapa*/pa+pb comecando pela b) 0,612 = xA.68,8/xa.68,8 +xb.82,1 0,612 = xa.68,8/xa.68,8 + (1-xa)82,1 xa = 0,653 xb = 0,357 a) Pt = 0,653 . 68,8 +0,347 . 82,1 = 73,42kpA 2 da prova) o volume molar de certo solido e 161cm etc,, dp/dt = AH/TAV inegrando Int de pi a pf dP = int de t1 a tf AH/AVT dT pf -pi = AH/2,5cm^3mol . lntf/ti 100-1 = AH/2,3 . ln 351,26/350,75 AH = 15,7 kj/mol 6) os volumes parciais molares de dois liquidos A e B numa solucao em que a frac ao molar de A é 0,3713 são repectivamente 188,2cm^3mol e 176,15cm a massa molar de A é 241,1gmol e a de B é 198,2gmol qual o volume de 1,000kg desta solucao? vT = NaVa + NbVb = n(xaVa +xbVb) mt = naMa + nbMb = n(xaMa+(1-xa)Mb) onde n = na +nb m/xaMa +(1-xa)Mb = n n = 1,000kg/0,3713.241,1+(1-0,3713)x(198,2) = 4,6701mol V = (4,67mol).[(0,3713).(188,2)+(1-0,3713).(176,14) = 843,5cm^3 7)a 20C a massa especifica de uma solucao a 20% ponderais de etanol em agua e 96 8,7kg o volume parcial molar do etanol na sol e 52,2cm calcule o volume parcial moalr da agua Let A denote water and B ethanol. The total volume of the solution is V = nA VA

+ nB VB We know VB; we need to determine nA and nB in order to solve for VA. Assume we have 100 cm3 of solution; then the mass is m = pV = (0.9687 g cm- 3) x (100 cm3) = 96.87 g of which (0.20) x (96.87 g) = 19.374 g is ethanol and (0.80) x (96.87 g) = 77.49 6 g is water. na = 77,496g/18,02 = 4,30mol de agua nb = 19,374/46,07 = 0,4205mol de etanol V-nbVb/Na = Va = 100 - (0,4205).(52,2)/4,30 = 18,15cm^3 18cm^3 8) A adicao de 5,00g de um composto a 250g de naftaleno provocou um abaixamento crioscopico de 0,780K Calcule a massa molar do composto. Kf = 6.94 for naphthalene Mb = mb/nB Mb = mbxkf/mN.AT Mb = 5,00.6,94/0,250.0,780K = 178g mol^-1