Question

Варіант 8. Фізична та колоїдна хімія. Будь-ласка допоможіть! Також потрібно подробно написати рішення з формулами 1. При cпалюванні 0,5 г гідрату діацетон-2-кето-L-гулонової кислоти (С12Н20О8) у бомбовому калориметрі при 298 К виділилось 10,04 кДж теплоти. Визначте стандартні ентальпії згоряння і утворення вказаної кислоти.
2. Обчисліть ΔН для процесу перетворення 1 моль рідкого ЕЕЦ (етиловий ефір ціанооцтової кислоти) при 200 К у кристали, якщо теплота плавлення ЕЕЦ при 146 К дорівнює 11,78 кДж/моль, а молярні теплоємності рідкого і кристалічного ЕЕЦ дорівнюють відповідно 140 і 100 Дж/(моль·К).​

Answer 1

Ответ:

1. Розрахунок стандартної ентальпії згоряння і утворення гулонової кислоти (C12H20O8):

Спочатку розрахуємо масу гулонової кислоти (маса М), яка була сожжена:

Маса молекули гулонової кислоти (C12H20O8) = 12(12) + 1(20) + 16(8) = 144 + 20 + 128 = 292 г/моль

Маса сожженої кількості = 0,5 г

Теплота, виділена при спалюванні, дорівнює 10,04 кДж.

За законом Гесса:

ΔН°(утворення) = ΔН°(згоряння) продуктів - ΔН°(згоряння) реактантів

ΔН°(згоряння) продуктів = 10,04 кДж (теплота виділена)

ΔН°(згоряння) реактантів = ?

ΔН°(утворення) = ΔН°(згоряння) продуктів - ΔН°(згоряння) реактантів

ΔН°(утворення) = 10,04 кДж - ΔН°(згоряння) реактантів

Тепер розрахуємо ΔН°(згоряння) реактантів:

ΔН°(згоряння) реактантів = маса гулонової кислоти (г) × ΔН°(згоряння) реактантів (кДж/г)

Маса гулонової кислоти (г) = 0,5 г

ΔН°(згоряння) реактантів (кДж/г) = ΔН°(згоряння) реактантів (кДж/моль) / маса молекули гулонової кислоти (г/моль)

ΔН°(згоряння) реактантів (кДж/г) = ΔН°(згоряння) реактантів (кДж/моль) / 292 г/моль

Після цього, підставте це значення у рівняння ΔН°(утворення):

ΔН°(утворення) = 10,04 кДж - ΔН°(згоряння) реактантів

2. Обчислення ΔН для процесу перетворення ЕЕЦ:

Знаємо теплоту плавлення ЕЕЦ (ΔНплавл):

ΔНплавл = 11,78 кДж/моль

Молярні теплоємності рідкого (Cpр) і кристалічного (Cpкр) ЕЕЦ:

Cpр = 140 Дж/(моль·К)

Cpкр = 100 Дж/(моль·К)

Температурні різниці:

ΔTплавл = 200 K - 146 K = 54 K

Знаємо, що ΔН = q = n * Cp * ΔT, де n - кількість молей.

Обчислимо кількість молей ЕЕЦ:

ΔНплавл = n * Cpр * ΔTплавл

11,78 кДж/моль = n * 140 Дж/(моль·К) * 54 K

Після обчислень отримуємо n ≈ 0,0604 моль.

Тепер, маючи кількість молей, можемо обчислити ΔН:

ΔН = n * Cpкр * ΔTплавл

ΔН = 0,0604 моль * 100 Дж/(моль·К) * 54 K

ΔН ≈ 324,216 Дж

Отже, ΔН для процесу перетворення 1 моль рідкого ЕЕЦ у кристали при 200 К дорівнює приблизно 324,216 Дж.