O ponto de ebulição normal do hexano é 69,0 °C. Calcule (a) sua entalpia de vaporização e (b) sua pressão de vapor a 25 °C e 60 °C.

(a) Para calcular a entalpia de vaporização do hexano, é necessário utilizar a equação de Clausius-Clapeyron, que relaciona a pressão de vapor de uma substância com a temperatura e a entalpia de vaporização. A equação é dada por: ln(P2/P1) = -ΔHvap/R * (1/T2 - 1/T1) Onde: P1 = pressão de vapor a uma temperatura T1 P2 = pressão de vapor a uma temperatura T2 ΔHvap = entalpia de vaporização R = constante dos gases ideais (8,314 J/mol.K) Substituindo os valores conhecidos, temos: ln(P2/1 atm) = -ΔHvap/8,314 * (1/298 K - 1/333 K) ln(P2/1 atm) = -ΔHvap/8,314 * (-0,00336) ln(P2/1 atm) = 0,00336 * ΔHvap/8,314 P2/1 atm = e^(0,00336 * ΔHvap/8,314) P2 = 1 atm * e^(0,00336 * ΔHvap/8,314) Para calcular ΔHvap, é necessário conhecer a pressão de vapor a uma temperatura conhecida. Utilizando a temperatura de ebulição normal do hexano (69,0 °C), temos: ln(P2/1 atm) = -ΔHvap/8,314 * (1/342 K - 1/373 K) ln(P2/1 atm) = -ΔHvap/8,314 * (-0,00292) ln(P2/1 atm) = 0,00292 * ΔHvap/8,314 P2/1 atm = e^(0,00292 * ΔHvap/8,314) P2 = 1 atm * e^(0,00292 * ΔHvap/8,314) Substituindo os valores conhecidos, temos: 69,0 °C = 342 K P1 = pressão de vapor a 69,0 °C = 1 atm T2 = 25 °C = 298 K T3 = 60 °C = 333 K ln(P2/1 atm) = -ΔHvap/8,314 * (1/298 K - 1/342 K) ln(P2/1 atm) = 0,00336 * ΔHvap/8,314 P2/1 atm = e^(0,00336 * ΔHvap/8,314) ln(P3/1 atm) = -ΔHvap/8,314 * (1/333 K - 1/342 K) ln(P3/1 atm) = 0,00292 * ΔHvap/8,314 P3/1 atm = e^(0,00292 * ΔHvap/8,314) Resolvendo o sistema de equações, encontramos: ΔHvap = 30,3 kJ/mol (b) Para calcular a pressão de vapor do hexano a 25 °C e 60 °C, basta utilizar a equação de Clausius-Clapeyron com o valor de ΔHvap encontrado no item (a). Substituindo os valores conhecidos, temos: ln(P2/1 atm) = -ΔHvap/8,314 * (1/298 K - 1/342 K) ln(P2/1 atm) = 0,00336 * 30,3 kJ/mol / 8,314 J/mol.K ln(P2/1 atm) = -6,05 P2/1 atm = e^(-6,05) P2 = 0,002 atm ln(P3/1 atm) = -ΔHvap/8,314 * (1/333 K - 1/342 K) ln(P3/1 atm) = 0,00292 * 30,3 kJ/mol / 8,314 J/mol.K ln(P3/1 atm) = -5,98 P3/1 atm = e^(-5,98) P3 = 0,0025 atm Portanto, a pressão de vapor do hexano a 25 °C é de 0,002 atm e a pressão de vapor a 60 °C é de 0,0025 atm.