Question

Визначте теплоту утворення кристалічної амінооцтової кислоти NН2CН2COOH при 298 К і стандартному тиску, якщо теплота її згоряння дорівнює – 976,72 кДжмоль–1

Answer 1

Теплота утворення кристалічної амінооцтової кислоти (NH2CH2COOH) при 298 K і стандартному тиску може бути обчислена за допомогою реакції:

NH2CH2COOH (к) + 3/2 O2 (г) → NH4NO3 (к) + H2O (л)

Для цієї реакції ми знаємо теплоту згоряння амінооцтової кислоти, яка дорівнює -976,72 кДж/моль. Ми можемо використовувати відому реакцію та теплові реакційні відношення для знаходження теплоти утворення.

За тепловими реакційними відношеннями, теплота утворення (ΔHf) може бути знайдена як:

ΔHf(NH2CH2COOH) = ΣΔHf(продукти) - ΣΔHf(реагенти)

Де:

• ΔHf(NH2CH2COOH) - теплота утворення амінооцтової кислоти (що нас цікавить).
• ΣΔHf(продукти) - сума теплот утворення продуктів реакції.
• ΣΔHf(реагенти) - сума теплот утворення реагентів реакції.

Зараз давайте знайдемо теплоту утворення за допомогою цієї реакції:

NH2CH2COOH (к) + 3/2 O2 (г) → NH4NO3 (к) + H2O (л)

Теплота утворення продуктів:

• ΔHf(NH4NO3) - теплота утворення амонійного нітрату
• ΔHf(H2O) - теплота утворення води

Теплота утворення реагентів:

• ΔHf(NH2CH2COOH) - теплота утворення амінооцтової кислоти (що ми шукаємо)
• ΔHf(O2) - теплота утворення кисню (у стандартних умовах ΔHf(O2) = 0, так як це стандартне становище).

Отже, рівняння для знаходження теплоти утворення амінооцтової кислоти матиме вигляд:

ΔHf(NH2CH2COOH) = ΔHf(NH4NO3) + ΔHf(H2O) - ΔHf(O2)

Теплота утворення амонійного нітрату (NH4NO3) та теплота утворення води (H2O) відомі в літературі, і їх можна знайти у таблицях теплот утворення. Підставимо відомі значення:

ΔHf(NH4NO3) = -365,1 кДж/моль (з таблиць теплот утворення) ΔHf(H2O) = -285,83 кДж/моль (з таблиць теплот утворення)

Теплота утворення кисню ΔHf(O2) = 0 (за стандартними умовами).

Тепер підставимо ці значення в рівняння:

ΔHf(NH2CH2COOH) = -365,1 кДж/моль + (-285,83 кДж/моль) - 0

ΔHf(NH2CH2COOH) = -365,1 кДж/моль - 285,83 кДж/моль

ΔHf(NH2CH2COOH) = -650,93 кДж/моль

Отже, теплота утворення кристалічної амінооцтової кислоти при 298 K і стандартному тиску дорівнює приблизно -650,93 кДж/моль.