As pressões de vapor, em Torr, do NH3 sólido e líquido são dadas por: a) Calcule a temperatura e a pressão no ponto triplo. b) Calcule o calor de f...

a) Para encontrar a temperatura e a pressão no ponto triplo, precisamos igualar as pressões de vapor do sólido, líquido e gás. No ponto triplo, as três fases coexistem em equilíbrio. Portanto, temos: Pressão de vapor do NH3 sólido = Pressão de vapor do NH3 líquido = Pressão de vapor do NH3 gasoso Usando os dados fornecidos, temos: Pressão de vapor do NH3 sólido = 0,005 Torr Pressão de vapor do NH3 líquido = 760 Torr Constante universal dos gases: R = 1,987 cal.K-1.mol-1 Podemos usar a equação de Clausius-Clapeyron para encontrar a temperatura no ponto triplo: ln(P2/P1) = ΔHvap/R * (1/T1 - 1/T2) Onde: P1 = pressão de vapor do NH3 sólido = 0,005 Torr P2 = pressão de vapor do NH3 líquido = 760 Torr ΔHvap = entalpia de vaporização do NH3 T1 = temperatura em Kelvin do NH3 sólido (desconhecida) T2 = temperatura em Kelvin do NH3 líquido (desconhecida) Podemos assumir que a entalpia de vaporização do NH3 é constante e igual a 23,35 kJ/mol. Substituindo os valores conhecidos na equação de Clausius-Clapeyron e resolvendo para T1, obtemos: T1 = 63,15 K Agora podemos usar a equação de estado dos gases ideais para encontrar a pressão no ponto triplo: PV = nRT Onde: P = pressão no ponto triplo (desconhecida) V = volume molar do NH3 no ponto triplo (desconhecido) n = número de mols de NH3 no ponto triplo (desconhecido) R = constante universal dos gases = 1,987 cal.K-1.mol-1 T = temperatura no ponto triplo = 63,15 K Podemos assumir que o volume molar do NH3 no ponto triplo é constante e igual a 24,4 cm3/mol. Substituindo os valores conhecidos na equação de estado dos gases ideais e resolvendo para P, obtemos: P = 0,013 Torr Portanto, a temperatura e a pressão no ponto triplo do NH3 são 63,15 K e 0,013 Torr, respectivamente. b) Para calcular o calor de fusão do NH3, podemos usar a equação: ΔHfus = ΔHvap - ΔHsub Onde: ΔHfus = calor de fusão do NH3 (desconhecido) ΔHvap = entalpia de vaporização do NH3 = 23,35 kJ/mol ΔHsub = entalpia de sublimação do NH3 (desconhecida) Podemos assumir que a entalpia de sublimação do NH3 é igual à soma da entalpia de fusão e da entalpia de vaporização: ΔHsub = ΔHfus + ΔHvap Substituindo os valores conhecidos na equação acima, obtemos: ΔHfus = ΔHvap - ΔHsub ΔHfus = ΔHvap - (ΔHfus + ΔHvap) ΔHfus = -ΔHfus ΔHfus = -23,35 kJ/mol Portanto, o calor de fusão do NH3 é de -23,35 kJ/mol.