Eq Clapeyron_Eq Fases_QUI 3309

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL 
INSTITUTO DE QUÍMICA – DEPARTAMENTO DE FÍSICO-QUÍMICA 
LISTA DE EXERCÍCIOS QUI 3309 – EQUAÇÃO DE CLAPEYRON - EQUILÍBRIO ENTRE FASES 
 
1) Calcule a variação da pressão por grau verificada no equilíbrio sólido-líquido da água na 
temperatura de congelamento. 
Dados: gelo = 0,9168 kg.dm
-3
 
 água = 0,9998 kg.dm
-3
 
 S fusão = 22 J.grau
-1
 
R. -133,1 atm K
-1
 
 
2) Os valores abaixo se referem a água. Calcule a entalpia molar de vaporização. 
T (
o
C) 25,2 30,6 40,4 52 
p (atm) 24 33 56 102 
 
R: 10.640,8 cal mol
-1
 
 
3) Calcule a entalpia de sublimação do CO2 sólido a partir dos dados abaixo: 
P (mmHg) 10 40 100 400 760 
T(
o
C) - 119 -108 -102 -86 -78 
R: 6326,6 cal mol
-1
 
 
 
4) Calcule a pressão de vapor do tolueno a 100
o
 C, se for admitido que o tolueno obedece a regra 
de Trouton, sabendo que a temperatura de ebulição padrão é 110,6
o
 C. 
R. 0,66 atm 
 
5) A pressão de vapor de um líquido A é expressa por: 
 log P (mmHg) = 6,25 – 1526 T
-1
 – 41264 T
-2
 
As densidades do líquido e do vapor valem 0,752 kg.dm
-3
 e 2,14 x 10
-4
 kg.dm
-3
, 
respectivamente. 
Se a massa molar de A é 40 g.mol
-1
, calcule a entalpia de vaporização a 478,5 K, que é a 
temperatura padrão de ebulição. 
R. 36,98 kcal mol
-1
 
 
6) Construa um diagrama de fases para o composto A a partir dos seguintes dados: 
(1) o composto A existe em duas formas sólidas, a densidade de ambas as formas é maior que a 
da fase líquida; (2) o ponto de fusão de A é 20,2
o
 C, quando a pressão de vapor é 5 mmHg; (3) as 
fases A1 e A2 são líquidas e estão em equilíbrio a 1000 atm e 70,2
o
 C; (4) a temperatura de 
transição das fases sólidas aumenta com o aumento de pressão; (5) a temperatura padrão de 
ebulição do líquido é 140
o
 C; (6) a forma sólida A1 é aquecida lentamente sob sua própria 
pressão de vapor e convertida em A2, a 15
o
 C. 
 
7) A pressão de vapor do naftaleno em mmHg pode ser expressa por: 
 
 
 
 
 
ba
T
P 


05223,0
log
entre 0
 
e 80
o
 C: a = 71401; b = 11,450 
entre 120 e 200
o
 C: a = 47362; b = 7,927. 
Determine o ponto triplo. 
R. 9,69 mmHg 
 
8) A temperatura padrão de ebulição do n-butanol é 118
o
 C e a entalpia de vaporização nesta 
temperatura vale 11610 cal.mol
-1
. A que temperatura o n-butanol ferve sob pressão de 20 
mmHg? 
R. 310,27 °K 
 
9) A temperatura padrão de ebulição do Zn é 1180 K. Calcule a sua pressão de vapor a 1073 K, 
considerando que o Zn segue a regra de Trouton. 
R. 271,5 mmHg 
 
10) Uma certa substância A existe em duas formas cristalinas Q e R, bem como L e V. São 
conhecidos os seguintes pontos triplos: 
T (
o
C) P (atm) Fases em equilíbrio 
10 0,2 Q, R, V 
60 0,4 Q, L, V 
40 0,8 Q, R, L 
 
T°ebulição = 90
o
 C 
T°fusão = 45
o
 C 
Trace o diagrama de fases a partir destas informações. 
 
11)(EEM-SP e UFU-MG) Para o equilíbrio líquido-vapor da água foram determinados os 
seguintes valores de pressão de vapor em função da temperatura: 
T °C 0 30 50 70 100 113 
P vapor 
(mm Hg) 
4,6 32 92 234 760 1140 
 
a)Determine a entalpia molar de vaporização(em joules) 
b) A H2O é um líquido normal? Prove sua resposta. 
c) Numa panela de pressão, a pressão pode chegar a 1,5 atm. Qual a temperatura de ebulição na 
panela? 
 d) Em La Paz ( Bolívia), que se situa a 3657 m de altitude a pressão atmosférica é de 
aproximadamente 62 kPa (0,61 atm). Calcule a temperatura de ebulição da água nessas 
condições. 
R. a) 42493,7 J.mol
-1
. C) 113, 6 J.K
-1
.mol
-1
. D) 112,3°C. d) 86°C. 
 
12) (Pilla, L. FQII, ex. 3.4, 2ªed, 2010, ). Para uma certa substância Z, sabe-se: 
a) existem 3 fases sóldias estáveis: α, β e γ; 
b) o sólido α existe a altas pressões e a baixas temperaturas, não apresentando sublimação; 
c) não é conhecida a transição α→γ; 
d) a transição α→β, sob pressão de 202,65 kPa ocorre a 40°C; 
e) a temperatura normal de ebulição de Z é 110°C; 
f) a 20°C, a pressão de vapor do sólido β é de 20,65 kPa. 
 
 
 
 
São conhecidos os seguintes pontos triplos: 
(°C) P (kPa) Fases em equilíbrio 
50 50,66 Sólido,sólido, vapor 
100 81,06 Sólido, líquido,vapor 
80 202,65 Sólido, sólido, líquido 
80 253,31 Sólido,sólido, líquido 
 
Trace o diagrama mais simples, compatível com esses dados e descreva o resfriamento sob P= 
101,32 kPa, desde 120 até 10°C.