Curso de termodinâmica/Exercícios de termodinâmica/B4: mudanças entre as edições
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== Enunciado == | == Enunciado == | ||
O ácido acético (M=60,05 g.mol-1) gasoso | O ácido acético (M = 60,05 g.mol<sup>-1</sup>) gasoso contém uma quantidade importante de dímero ((CH<sub>3</sub>COOH)<sub>2</sub>) estabilizado por ligações de hidrogênio. Supondo que a mistura de gás obedece à equação de estado dos gases perfeitos, calcular: | ||
* A densidade do vapor sob 1 atm a 118.5° C é de 3.15 g.<sup>-1</sup>. Qual é então a proporção de dímero no gás? | |||
1 | * O volume ocupado por 1,00 g de ácido acético a 25° C sob 0,0200 atm é de 11,04 l. Qual é a pressão parcial de dímero na mistura? | ||
Qual é | |||
* Que podemos dizer da validade da equação dos gases perfeitos para essa mistura? | |||
== Solução == | |||
* A-1 - ''Calcular a massa molar média'': | |||
<center><math>PV\;=\;nRT\;\ | <center><math>PV\;=\;nRT\;\Rightarrow\;\;\;n\;=\frac{PV}{RT}</math></center> | ||
<center><math>\bar m\;=\;\frac{m}{n}\;=\;m\; \cdot \frac{RT}{PV}\;=\;3,15\; \cdot\frac{0,08206\cdot(273\;+\;118,5)}{1\cdot 1}\;=\;101,2\;g/mol</math></center> | |||
* A-2 - ''Calcular a proporção de dímero:'' | |||
<center><math>\bar m \;=\; \%_{monomero} \cdot M_{monomero} \;+\; \%_{dimero} \cdot M_{dimero}</math></center> | |||
<center><math>101,2 \;=\; 60,05 \cdot \%_{monomero} + 2 \cdot 60,5 \cdot \%_{dimero}</math></center> | |||
<center><math>\%_{monomero} \;+\; \%_{dimero}\;=\;100\%</math></center> | |||
Resolvendo o sistema de equações, obtemos: | |||
<center><math>\%_{monomero} \;=\; 31,5\% \;\;\;e\;\;\;\%_{dimero}\;=\;68,5\%</math></center> | |||
* B-1- ''Calcular a pressão parcial se o gás for perfeito:'' | |||
<center><math>P_{dimero}\;=\;P_{total} \cdot \%_{dimero} \;=\; 0,685 \cdot 0,0200 \;=\; 0,014 \; atm</math></center> | |||
* B-2 - ''Calcular a pressão a partir dos dados'': | |||
<center><math>n\;=\;\frac{PV}{RT}\;=\;\frac{0,020\cdot11,04}{0,08206\cdot298}\;=\;0,00908</math></center> | |||
<center><math> | <center><math>\bar m\;=\;\frac{m}{n}\;=\;\frac{1}{0,00908}\;=\;110,7 \;g/mol</math></center> | ||
* B-3 - ''Calcular a fração molar do dímero'' como em a- | |||
<center><math>\Rightarrow\;y\;=\;84,3</math></center> | <center><math>\Rightarrow\;y\;=\;84,3</math></center> | ||
* B-4 - ''Procurar a pressão parcial do dimero:'' | |||
<center><math>p\;=\;0,843\cdot0,0200\;=\;0,017\;atm</math></center> | <center><math>p\;=\;0,843\cdot0,0200\;=\;0,017\;atm</math></center> | ||
* C - Os dois resultados obtidos (0,014 e 0, 017) mostram que o ácido acético não tem comportamento ideal. A taxa de dimerização varia com a pressão e a temperatura. | |||
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Edição atual tal como às 16h44min de 2 de fevereiro de 2019
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Enunciado
O ácido acético (M = 60,05 g.mol-1) gasoso contém uma quantidade importante de dímero ((CH3COOH)2) estabilizado por ligações de hidrogênio. Supondo que a mistura de gás obedece à equação de estado dos gases perfeitos, calcular:
- A densidade do vapor sob 1 atm a 118.5° C é de 3.15 g.-1. Qual é então a proporção de dímero no gás?
- O volume ocupado por 1,00 g de ácido acético a 25° C sob 0,0200 atm é de 11,04 l. Qual é a pressão parcial de dímero na mistura?
- Que podemos dizer da validade da equação dos gases perfeitos para essa mistura?
Solução
- A-1 - Calcular a massa molar média:
- A-2 - Calcular a proporção de dímero:
Resolvendo o sistema de equações, obtemos:
- B-1- Calcular a pressão parcial se o gás for perfeito:
- B-2 - Calcular a pressão a partir dos dados:
- B-3 - Calcular a fração molar do dímero como em a-
- B-4 - Procurar a pressão parcial do dimero:
- C - Os dois resultados obtidos (0,014 e 0, 017) mostram que o ácido acético não tem comportamento ideal. A taxa de dimerização varia com a pressão e a temperatura.