Experimento 5

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Experimento 5 – Determinação da entalpia e entropia de vaporização de líquidos puros
INFORMAÇÕES GERAIS
Objetivo da experiência: O problema a ser resolvido nesta experiência é o da determinação da entalpia e da entropia de vaporização de um líquido, aplicando a lei de
Clausius-Clapeyron a dados tanto experimentais como tabelados.
Objetivos de ensino: Medir a temperatura de ebulição de um líquido em função da pressão externa. Determinar as variações de entalpia e de entropia associadas à vaporização de um líquido, utilizando, graficamente, a lei de Clausius-Clapeyron. Utilizar a regra de Ramsay-Young.
Para a realização bem-sucedida desta experiência é importante que sejam revistos, entendidos e se saiba discutir:
• os fenômenos de vaporização e ebulição de um líquido, bem como as condições em que eles se verificam com maior facilidade;
• para um líquido, o significado de pressão de vapor, ponto de ebulição e temperatura normal de ebulição, entalpia e entropia de vaporização;
• a regra de Trouton;
• como a pressão de vapor de um líquido varia com a temperatura (ser capaz de mostrar esta dependência graficamente).
Relação entre pressão de vapor e temperatura
A partir da condição de equilíbrio entre a fase líquida (L) e a fase gasosa (G) de uma substância, L = G (onde i é o potencial químico da substância na fase indicada), é possível deduzir uma relação entre a pressão de vapor da substância (pV) e a temperatura termodinâmica (T), conhecida como equação de Clausius-Clapeyron:

2

d ln pv  vap H

dT
RT 2

(5.1)

a qual, supondo vapH independente de T, pode ser transformada em:

 vap H d ln pv

1
R
d( )
T

(5.2)

Esta última equação mostra que, desde que vapH realmente independa de T, um gráfico de ln pV em função de 1/T deve ser linear.
Por outro lado, dado que vapS = vapH/T, a equação (4.1) pode ser transformada em: d ln pv  vap S

d ln T
R

(5.3)

Esta última equação mostra que, desde que vapS seja independente de T, um gráfico de ln pV em função