benzene 35℃ 58.8℃ vapor pressure 20 kPa 50.0 kPa boil point

benzene 35℃ 58.8℃ vapor pressure 20 kPa 50.0 kPa boil point

 

 

벤젠의 증기압은 35℃와 58.8℃에서

각각 20 kPa과 50.0 kPa이라고 할 때

벤젠의 비점을 추산하라.

 

 

Estimate the boiling point of benzene

given that its vapour pressure is 20 kPa at 35℃

and 50.0 kPa at 58.8℃.

 

---------------------------------------------------

 

클라우지우스-클라페이롱 식. Clausius-Clapeyron relation

ln(P1/P2) = ΔH_vap/R (1/T2 – 1/T1)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3133 )

 

 

 

 

a) 증발열, 증발엔탈피

 

> P1 = 20 kPa, T1 = 273.15 + 35 = 308.15 K

> P2 = 50.0 kPa, T2 = 273.15 + 58.8 = 331.95 K

 

 

 

ln(P1/P2) = ΔH_vap/R (1/T2 – 1/T1)

 

ln(20 / 50.0) = (ΔH_vap / 8.314) (1/331.95 – 1/308.15)

 

ΔH_vap / 8.314 = ln(20 / 50.0) / (1/331.95 – 1/308.15)

 

ΔH_vap = ln(20 / 50.0) / (1/331.95 – 1/308.15) × 8.314

= 32742 J/mol

= 32.7 kJ/mol

 

 

 

 

b) 정상 끓는점

 

정상 끓는점

---> 1 atm (= 101.325 kPa) 에서 끓는점

 

 

 

> P1 = 20 kPa, T1 = 273.15 + 35 = 308.15 K

> P2 = 101.325 kPa, T2 = ? K

 

 

 

ln(P1/P2) = ΔH_vap/R (1/T2 – 1/T1)

 

ln(20 / 101.325) = (32742 / 8.314) (1/? – 1/308.15)

 

1/? – 1/308.15 = ln(20 / 101.325) / (32742 / 8.314)

 

1/? = (ln(20 / 101.325) / (32742 / 8.314)) + 1/308.15

 

? = 1 / [(ln(20 / 101.325) / (32742 / 8.314)) + 1/308.15]

= 352.96

 

 

 

352.96 – 273.15 = 79.81℃

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/18362 ] 벤젠의 정상 끓는점은 80℃, 이때 증발 엔탈피는 30.8 kJ/mol. 벤젠의 20℃에서 증기압력은 몇 kPa인가?

 

 

 

[키워드] 클라우지우스 기준문서, 증발열 계산 기준문서, 증발 엔탈피 계산 기준문서, 증기압 계산 기준문서, 벤젠의 증발열 기준문서, 벤젠의 증기압 기준문서, benzene 20 kPa 35℃ 50.0 kPa 58.8℃

 

[FAQ] [①23/05/27]