Προσδιορίστε το σημείο βρασμού του αιθανικού οξέος στα 200 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. Η χαμηλότερη ατμοσφαιρική πίεση οδηγεί σε χαμηλότερο σημείο βρασμού.
* Εξίσωση Clausius-Clapeyron: Αυτή η εξίσωση σχετίζεται με την πίεση ατμών στη θερμοκρασία. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό του σημείου βρασμού σε διαφορετική πίεση.
2. Συλλέξτε πληροφορίες
* Κανονικό σημείο βρασμού αιθοϊκού οξέος: Το φυσιολογικό σημείο βρασμού του αιθανικού οξέος είναι 118,1 ° C (391,25 Κ) στα 760 mm Hg (τυπική ατμοσφαιρική πίεση).
* Θερμότητα εξάτμισης αιθοϊκού οξέος: Η θερμότητα της εξάτμισης (ΔHVAP) του αιθανικού οξέος είναι περίπου 23,7 kJ/mol.
3. Εφαρμόστε την εξίσωση Clausius-Clapeyron
Η εξίσωση Clausius-Clapeyron στην ολοκληρωμένη του μορφή είναι:
`` `
LN (P2/P1) =- (ΔHVAP/R) * (1/t2 - 1/t1)
`` `
Οπου:
* P1 =αρχική πίεση (760 mm Hg)
* P2 =τελική πίεση (200 mm Hg)
* T1 =αρχική θερμοκρασία (391.25 K)
* T2 =τελική θερμοκρασία (άγνωστη)
* ΔHVAP =θερμότητα εξάτμισης (23,7 kJ/mol)
* R =Ιδανική σταθερά αερίου (8.314 J/mol · k)
4. Λύστε για T2 (τελική θερμοκρασία)
1. Συνδέστε τις τιμές:
`` `
Ln (200/760) =- (23700 J/mol/8.314 J/mol · k) * (1/t2 - 1/391.25 k)
`` `
2. Απλοποιήστε και λύστε για 1/t2:
`` `
-1.335 =-2851.6 * (1/t2 -1/391.25)
`` `
`` `
1/T2 =1/391.25 + 1.335/2851.6
`` `
3. Υπολογίστε T2:
`` `
1/Τ2 ≈ 0,00255
T2 ≈ 392,15 K
`` `
4. Μετατροπή σε Κελσίου:
`` `
T2 ≈ 392,15 K - 273,15 K ≈ 119 ° C
`` `
Επομένως, το κατά προσέγγιση σημείο βρασμού του αιθανικού οξέος στα 200 mm Hg είναι 119 ° C
