Exemplu de ecuație Clausius-Clapeyron
Share
Ecuația Clausius-Clapeyron este o relație numită pentru Rudolf Clausius și Benoit Emile Clapeyron. Ecuația descrie tranziția de fază între două faze ale materiei care au aceeași compoziție.
Astfel, ecuația Clausius-Clapeyron poate fi utilizată pentru a estima presiunea de vapori în funcție de temperatură sau pentru a găsi căldura tranziției de fază de la presiunile de vapori la două temperaturi. Când este grefată, relația dintre temperatura și presiunea unui lichid este mai degrabă o curbă decât o linie dreaptă. În cazul apei, de exemplu, presiunea de vapori crește mult mai repede decât temperatura. Ecuația lui Clausius-Clapeyron dă panta tangențelor curbei.
Acest exemplu de exemplu demonstrează utilizarea ecuației Clausius-Clapeyron pentru a prezice presiunea de vapori a unei soluții.
Problemă
Presiunea de vapori a 1-propanolului este de 10,0 torr la 14,7 ° C. Calculați presiunea de vapori la 52,8 ° C.
Dat:
Căldura de vaporizare a 1-propanolului = 47,2 kJ / mol
Soluţie
Ecuația Clausius-Clapeyron raportează presiunile de vapori ale unei soluții la temperaturi diferite la căldura vaporizării. Ecuația lui Clausius-Clapeyron este exprimată prin
ln [PT1, VAP/ PT2, VAP] = (ΔHVAP/ R) [1 / T2 - 1 / T1]
Unde:
AHVAP este entalpia de vaporizare a soluției
R este constantă ideală de gaz = 0,008314 kJ / K · mol
T1 Si t2 sunt temperaturile absolute ale soluției din Kelvin
PT1, VAP și PT2, VAP este presiunea de vapori a soluției la temperatura T1 Si t2
Pasul 1: Convertiți ° C în K
TK = ° C + 273,15
T1 = 14,7 ° C + 273,15
T1 = 287,85 K
T2 = 52,8 ° C + 273,15
T2 = 325,95 K
Pasul 2: Găsiți PT2, vapori
ln [10 torr / PT2, VAP] = (47,2 kJ / mol / 0,008314 kJ / K · mol) [1 / 325,95 K - 1 / 287,85 K]
ln [10 torr / PT2, VAP] = 5677 (-4,06 x 10)-4)
ln [10 torr / PT2, VAP] = -2.305
se ia antilogul ambelor părți 10 torr / PT2, VAP = 0,997
PT2, VAP/ 10 torr = 10,02
PT2, VAP = 100,2 torr
Răspuns
Presiunea de vapori a 1-propanolului la 52,8 ° C este 100,2 torr.
