Πώς βρίσκετε το σημείο βρασμού του εξανίου σε 1,5 atm;

Δεν μπορείτε να βρείτε το ακριβές σημείο βρασμού του εξανίου σε 1,5 atm μόνο από τις πληροφορίες που δόθηκαν. Εδώ γιατί και πώς να προσεγγίσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση του σημείου και της πίεσης βρασμού

* σημείο βρασμού: Η θερμοκρασία στην οποία ένα υγρό αλλάζει σε ένα αέριο.

* Πίεση: Η δύναμη ασκείται ανά μονάδα επιφάνειας. Όσο υψηλότερη είναι η πίεση, τόσο περισσότερη ενέργεια απαιτείται για να ξεπεραστεί το υγρό για να ξεπεραστεί η πίεση και η βράση.

Η εξίσωση Clausius-Clapeyron

Για να βρείτε το σημείο βρασμού του εξανίου σε διαφορετική πίεση, πρέπει να χρησιμοποιήσετε την εξίσωση Clausius-Clapeyron. Αυτή η εξίσωση σχετίζεται με την πίεση ατμού ενός υγρού στη θερμοκρασία του.

Εδώ είναι η απλοποιημένη μορφή της εξίσωσης:

`` `

LN (P2/P1) =-Δhvap/r * (1/t2 - 1/t1)

`` `

Οπου:

* p1: Η πίεση ατμών του υγρού στη θερμοκρασία Τ1 (συνήθως το κανονικό σημείο βρασμού, το οποίο βρίσκεται σε 1 atm).

* p2: Η πίεση ατμών του υγρού στη θερμοκρασία Τ2 (η πίεση που θέλετε να βρείτε το σημείο βρασμού).

* ΔHVAP: Η ενθαλπία της εξάτμισης (η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την εξατμισμό ενός γραμμομόρου του υγρού).

* r: Η ιδανική σταθερά αερίου (8.314 J/mol · k).

* t1: Το κανονικό σημείο βρασμού στο Kelvin.

* t2: Το σημείο βρασμού στη νέα πίεση (τι επιλύετε).

Βήματα για τον υπολογισμό του σημείου βρασμού

1. Βρείτε το κανονικό σημείο βρασμού του εξανίου: Αναζητήστε το κανονικό σημείο βρασμού του εξανίου (σε 1 atm). Είναι περίπου 69 ° C (342 K).

2. Βρείτε την ενθαλπία της εξάτμισης (ΔHVAP): Αναζητήστε την ενθαλπία της εξάτμισης για εξάνιο. Είναι περίπου 30,1 kJ/mol.

3. Μετατρέψτε την πίεση στις ίδιες μονάδες: Βεβαιωθείτε ότι τόσο το P1 όσο και το P2 βρίσκονται στις ίδιες μονάδες πίεσης (π.χ. ATM ή KPA).

4. Συνδέστε τις τιμές στην εξίσωση Clausius-Clapeyron:

* P1 =1 atm

* P2 =1,5 atm

* ΔHVAP =30,1 kJ/mol (μετατρέποντας σε J/mol:30100 J/mol)

* R =8.314 j/mol · k

* T1 =342 K

* T2 =Άγνωστο

5. Επίλυση για T2: Αυτό θα είναι το σημείο βρασμού του εξανίου σε 1,5 atm.

Σημαντική σημείωση: Η εξίσωση Clausius-Clapeyron αναλαμβάνει την ιδανική συμπεριφορά αερίου και ότι η ενθαλπία της εξάτμισης είναι σταθερή σε σχέση με το εύρος θερμοκρασιών. Αυτές είναι οι προσεγγίσεις, οπότε το υπολογιζόμενο σημείο βρασμού θα είναι μια εκτίμηση.