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FÍSICO-QUÍMICA II Prof. Ronaldo Costa 4ª LISTA DE EXERCICIO 2016.1 1a Questão: Determine se os potenciais químicos das duas fases apresentadas a seguir são iguais ou diferentes. Se forem diferentes, diga qual dos dois é o mais baixo. a) mercúrio líquido, Hg(l), ou mercúrio sólido, Hg(s), em seu ponto de fusão normal, de -38,9 oC; b) H2O(l) ou H2O(g) a 99 oC a 1 atm; c) H2O(l) ou H2O(g) a 100 oC a 1 atm; d) H2O(l) ou H2O(g) a 101 oC a 1 atm. 2a Questão: Calcule a variação de entropia nas seguintes condições: a) Um mol de mercúrio líquido, Hg, congela em seu ponto de fusão normal, -38,9 oC. O calor de fusão do mercúrio é 2,33 KJ/mol; b) Um mol de tetracloreto de carbono, CCl4, vaporiza em seu ponto de ebulição normal,77,0 oC. O calor de vaporização do tetracloreto de carbono é 29,89 KJ/mol 3a Questão: Calcule a pressão necessária para fundir água a-10 oC, sabendo que o volume molar da água é 18,01 mL/mol e que o volume molar do gelo é 19,64 mL/mol. S para o processo é +22,04 J/K.mol. Admita que estes valores permaneçam relativamente constantes com a temperatura. Obs: 1 L.bar = 100J 4a Questão: O grafite, na temperatura de 25 oC é uma forma alotrópica estável do carbono. Calcule a pressão necessária para fazer diamante a partir da grafite, a uma temperatura de 2298 K. C (s, grafite) C (s, diamante) S (J/K) 5,69 2,43 V (L) 4,41 x 10-3 3,41 x 10-1 FÍSICO-QUÍMICA II Prof. Ronaldo Costa 5a Questão: Qual a pressão necessária para mudar o ponto de ebulição da água de seu valor de 100 oC a 1,0 atm para 97 oC? O calor de vaporização da água é 40,7 KJ/mol. A densidade da água líquida a 100 oC é 0,958 g/mL, e a densidade do vapor é 0,5983 g/L. Obs: 1 L.atm = 101,32 J 6a Questão: Todos os líquidos têm pressões de vapor características, que variam com a temperatura. A pressão de vapor característica da água pura a 22,0 oC é 19,827 mmHg, e a 30 oC, é 31,824 mmHg. Use estes dados para calcular a variação de entalpia por mol do processo de vaporização da água. 7a Questão: A pressão de vapor do mercúrio à 536 K é 103 Torr. Qual a temperatura de ebulição no ponto de ebulição normal. Obs: O calor de vaporização do mercúrio é 58,7 KJ/mol. 8a Questão: O gelo seco tem uma pressão de vapor de 1 atm a -72,2 oC e 2 atm a -69,1 oC. Calcule a entalpia de sublimação para o gelo seco. 9a Questão: O naftaleno, C10H8, funde a 80,0 oC. Se a pressão de vapor do liquido é 10 torr a 85,8 oC e 40 torr a 119,3 oC e a do sólido é 1 torr a 52,6 oC, calcule: a) Hvap do líquido, o ponto de ebulição e Svap em Tebulição; FÍSICO-QUÍMICA II Prof. Ronaldo Costa RESPOSTAS 1a Questão: a) No ponto de fusão o potencial químico do mercúrio no estado líquido e sólido são iguais ; b) Abaixo do ponto de ebulição, o potencial químico da água no estado líquido é menor que a o do gasoso; c) No ponto de ebulição, o potencial químico da água no estado líquido e no estado gasoso são iguais; d) Acima do ponto de ebulição, o potencial químico da água no estado líquido é maior que a o do gasoso. 2a Questão: a) S = -9,94 J/K.mol b) S = +85,35 J/K.mol 3a Questão: a) p = 1,35.103 bar 4a Questão: a) p = 65.200 bar 5a Questão: a) p = - 0,108 atm 6a Questão: a) H = +44 KJ/mol 7a Questão: a) T = 623 k 8a Questão: a) H = 76,1 KJ/mol 9a Questão: a) H = 48,4 KJ/mol S = 98,9 J/K.mol T = 489,4 k
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