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

1. Для визначення стандартної ентальпії згоряння (ΔH°г) гідрату діацетон-2-кето-L-гулонової кислоти (C12H20O8) спершу визначимо кількість молей гідрату, які були спалені. Маса гідрату дорівнює 0,5 г.

Молекулярна маса C12H20O8: Маса вуглецю (C): 12 г/моль * 12 = 144 г/моль Маса водню (H): 1 г/моль * 20 = 20 г/моль Маса кисню (O): 16 г/моль * 8 = 128 г/моль

Молекулярна маса гідрату C12H20O8: 144 г/моль + 20 г/моль + 128 г/моль = 292 г/моль

Тепер обчислимо кількість молей гідрату в 0,5 г:

Маса = кількість молей * молекулярна маса 0,5 г = кількість молей * 292 г/моль

Кількість молей = 0,5 г / 292 г/моль ≈ 0,00171 моль

Тепер ми знаємо кількість молей гідрату, які були спалені. Теплота, яка виділилася при цьому спалюванні, дорівнює 10,04 кДж.

Теплота згоряння гідрату (ΔH°г) рахується як:

ΔH°г = виділена теплота / кількість молей гідрату ΔH°г = 10,04 кДж / 0,00171 моль ≈ 5860,81 кДж/моль

2. Тепер обчислимо зміну ентальпії (ΔH) для процесу перетворення 1 моля рідкого ЕЕЦ (етилового ефіру ціанооцтової кислоти) при 200 K у кристали.

Зміна ентальпії розплавлення може бути розрахована за формулою:

ΔH = моларна теплота плавлення * кількість молей речовини

ΔH = 11,78 кДж/моль * 1 моль = 11,78 кДж

Тепер розрахуємо зміну ентальпії для процесу перетворення 1 моля рідкого ЕЕЦ в кристали:

ΔH = ΔH°г (газ) - ΔH°г (кристал) ΔH = (моларна теплота плавлення + моларна теплоємність газу * (Температура кристалізації - Температура плавлення)) * кількість молей речовини

ΔH = (11,78 кДж/моль + 100 Дж/(моль·K) * (200 K - 146 K)) * 1 моль = 11,78 кДж + 5400 Дж ≈ 5,41 кДж

Отже, зміна ентальпії (ΔH) для процесу перетворення 1 моля рідкого ЕЕЦ у кристали при 200 K дорівнює приблизно 5,41 кДж.