Lista de exercícios: Aspectos termodinâmicos da transição de fase (FISQUI 2 + gabarito)

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Lista de exercícios 
 
 
1. A pressão do vapor de mercúrio a 
várias temperaturas foi determinada como 
se segue: 
 
T/K 323 353 393,5 413 433 
P/mmHg 
0,012
7 
0,088
8 
0,745
7 
1,84
5 4,189 
 
7. Quando benzeno solidifica a 5,5 oC 
sua densidade varia de 0,879 g cm–3 para 
0,891 g cm–3. Sua entalpia de fusão é 
10,59 kJ mol–1. Estime o ponto de 
solidificação do benzeno a 1000 atm. 
 
Calcule o valor de vapHm para o mercúrio. 
2. A pressão exercida sobre o gelo por 
um patinador de 60,0 kg é cerca de 300 
atm. Calcule o abaixamento no ponto de 
congelamento. Os volumes molares são 
Vm,L = 0,0180 L/mol e Vm,S = 0,0196 L/mol. 
Considere fusHm = 6,008 kJ mol
–1. 
 
3. O ponto de ebulição normal do etanol 
é 78,3 oC e sua entalpia molar de 
vaporização é 39,3 kJ mol–1. Qual é a 
pressão de vapor a 30 oC? 
 
4. A pressão de vapor do diclorometano 
a 24,1 oC é 53,3 kPa e sua entalpia de 
vaporização é 28,7 kJ mol–1. Estime a 
temperatura na qual a pressão de vapor é 
70,0 kPa. 
 
5. A pressão de vapor de um líquido 
numa faixa de temperatura entre 200 K e 
260 K obedece à seguinte equação: ln p = 
16,255 – 2501,4.T–1. Calcule a entalpia de 
vaporização do líquido. 
 
6. A pressão de vapor do benzeno entre 
10 oC e 30 oC obedece à seguinte equação: 
log p = 7,960 – 1780 T–1. Calcule (a) a 
entalpia de vaporização do benzeno. (b) o 
ponto de ebulição normal do benzeno. 
 
8. Um recipiente aberto contendo (a) 
água, (b) benzeno e (c) mercúrio 
permaneceram em um laboratório cujas 
medidas são 5,0 m x 5,0 m x 3,0 m a 25 oC 
até atingirem o equilíbrio com seus 
vapores. Qual a massa de cada 
substância que será encontrada no ar se 
não houvesse ventilação? (As pressões de 
vapor são (a) 3,2 kPa, (b) 13,1 kPa, (c) 
0,23 Pa). Considere os vapores como 
gases ideais. 
 
9. Naftaleno, C10H8, funde a 80,2 
oC. Se 
a pressão de vapor do líquido é 1,3 kPa a 
85,8 oC e 5,3 kPa a 119,3 oC, use a 
equação de Clausius-Clapeyron para 
calcular (a) a entalpia de vaporização, (b) 
a temperatura de ebulição normal, (c) a 
entropia de vaporização no ponto de 
ebulição. 
 
10. A 25 oC temos enxofre rômbico: 
ΔGf
o= 0, So= 31,88 J/K mol; e enxofre 
monoclínico ΔGf
o= 63 J/mol, So= 32,55 J/K 
mol. Assumindo que as entropias não 
variam com a temperatura, faça um 
esquema de μ versus T para estas duas 
formas de enxofre. A partir de seus dados 
informe a temperatura de equilíbrio para a 
transformação do enxofre rômbico para o 
monoclínico. 
 
 
2 
 
Gabarito 
 
 
1. +61,3 kJ mol
–1
 
 
2. – 2,20 K 
 
3. 88,9 torr 
 
4. 31 
o
C 
 
5. +20,80 kJ mol
-1
 
 
6. (a) +34,08 kJ mol
-1
; (b) 350,5 K 
 
7. 281,8 K ou 8,7 
o
C 
 
8. (a) 1,7×10
3
 g; (b) 31×10
3
 g; (c) 1,4 g 
 
9. (a) + 49 kJ mol
–1
; (b) 215 
o
C; (c) +101 J K
–1
 mol
–1
. 
10. Fazer o esquema. Valor obtido aproximadamente 119 
o
C.