Question

La presion vapor del benceno, C6H6 es de 40.1 mmHg a 7.6°C ¿cual es su presion de vapor a 84.5°C? El calor molar de vaporizacion del benceno es de 31.0kj/mol. (Utilice la ecuacion de Clasius-Clapeyron)

Answer 1

La presión de vapor a 84,5 ºC es 93,19 kPa o 699,01 mmHg

Explicación paso a paso:

La ecuación de Clausius-Clapeyron es:

$Ln(\frac{P_2}{P_1}) =\frac{-DeltaH_v}{R} *(\frac{1}{T_2} -\frac{1}{T_1})$

Se tiene

P1 = 40,1 mmHg; T1 = 7,6 ºC

P2 = ? ; T2 = 84,5 ºC

ΔHv = 31,0 kJ/mol

En la ecuación de Clausius-Clapeyron, las unidades son P en kPa, T en K, ΔHv en J/mol, R = 8,314 J/mol*K

Se llevan los datos a las unidades necesarias

De ºC a K,

K = ºC + 273

T1 = 7,6 + 273 = 280,6 K

T2 = 84,5 + 273 = 357,5 K

De mmHg a kPa, 7,5006 mmHg equivale 1 kPa

P1 = 40,1 mmHg *(1 kPa/7,5006 mmHg) = 5,3462 kPa

De kJ a J, 1 kJ equivale 1000 J

ΔHv = 31,0 kJ/mol*(1000 J/1 kJ) = 31000 J/mol

Se sustituyen los valores en la ecuación

$Ln(\frac{P_2}{5,3462 kPa}) =\frac{-31000 J/mol}{8,314 J/mol*K} *(\frac{1}{357,5 K} -\frac{1}{280,6 K})$

Simplificando

$Ln(\frac{P_2}{5,3462 kPa}) =2,8583$

Aplicando exponente e a ambos lados

$\frac{P_2}{5,3462 kPa} =e^2,8583$

Despejando P2

P2 = e^2,858*5,3462 kPa = 93,19 kPa

En mmHg será

P2 = 93,19 kPa *(7,5006 mmHg/1 kPa) = 699,01 mmHg

La presión de vapor a 84,5 ºC es 93,19 kPa o 699,01 mmHg