Ποιο θα ήταν το σημείο βρασμού του χλωριούχου μεθυλενίου στα 670 mm Hg;
1. Κατανοήστε τη σχέση
* σημείο βρασμού και πίεση: Το σημείο βρασμού ενός υγρού είναι η θερμοκρασία στην οποία η πίεση του ατμού ισούται με την περιβάλλουσα ατμοσφαιρική πίεση.
* Εξίσωση Clausius-Clapeyron: Αυτή η εξίσωση σχετίζεται με την πίεση ατμών στη θερμοκρασία. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια απλοποιημένη μορφή για μικρές περιοχές θερμοκρασίας:
`` `
ln (p₂/p₁) =- (ΔHVAP/r) * (1/t₂ - 1/t₁)
`` `
όπου:
* P₁ και P₂ είναι οι πιέσεις ατμών σε θερμοκρασίες T₁ και T₂
* Το ΔHVAP είναι η ενθαλπία της εξάτμισης
* R είναι η ιδανική σταθερά αερίου (8.314 j/mol · k)
2. Συλλέξτε πληροφορίες
* Κανονικό σημείο βρασμού: Το κανονικό σημείο βρασμού του μεθυλενοχλωριδίου είναι 40,1 ° C (313,25 Κ) στα 760 mmHg (τυπική πίεση).
* Ενθαλπία εξάτμισης (ΔHVAP): Αυτή η τιμή συνήθως βρίσκεται σε έναν πίνακα αναφοράς. Για το μεθυλενοχλωρίδιο, είναι περίπου 29,9 kJ/mol.
3. Ρυθμίστε την εξίσωση
* p₁: 760 mmHg (κανονικό σημείο βρασμού)
* t₁: 313.25 K (κανονικό σημείο βρασμού)
* p₂: 670 mmHg (δεδομένη πίεση)
* t₂: Αυτό θέλουμε να βρούμε (σημείο βρασμού στα 670 mmHg)
4. Λύστε για t₂
`` `
Ln (670 mmHg/760 mmHg) =- (29,9 kJ/mol/8.314 J/mol · k) * (1/t₂ - 1/313.25 K)
`` `
* Απλοποιήστε και λύστε για 1/t₂:
`` `
1/t₂ ≈ 0.00318 k⁻⁻
`` `
* Υπολογίστε το T₂:
`` `
T₂ ≈ 314,5 K
`` `
5. Μετατροπή σε Κελσίου
* T₂ ≈ 314,5 K - 273,15 = 41,35 ° C
Ως εκ τούτου, το σημείο βρασμού του μεθυλενοχλωριδίου στα 670 mmHg είναι περίπου 41,35 ° C