アトキンス物理化学 10版 3C・5(a)&(b)の解答

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アトキンス物理化学 3C・5(a)解答

酢酸エチルの燃焼は$$CH_3COOC_2H_5(l)+6O_2(g)→4CO_2(g)+4H_2O(l)$$

標準生成ギブスエンタルピーを求める式は$$\Delta_fG^{\circ}=\Delta _fH^{\circ}-T\Delta _fS^{\circ}$$であるから、標準生成エンタルピーとエントロピーが必要になってきます。

今回、問題で与えられている標準燃焼エンタルピーの求め方は$$\Delta _rH^{\circ}=4\times -393.51+4\times-285.83-\Delta _fH^{\circ}(酢酸エチル)$$で求められる。

ここでいう、反応エンタルピーは燃焼エンタルピーのことであるので、$$\Delta _fH^{\circ}=4\times -393.51+4\times-285.83-(-2231)=-486.4kJ/mol$$

次に標準モルエントロピーを求めます。

酢酸エチルの生成反応は$$4C(s)+4H_2(g)+O_2(g)→CH_3COOC_2H_5$$

$$\Delta S=\sum_{生成物} vS_{\circ}-\sum_{反応物}vS_m^{\circ}$$ $$=259.4-4\times 5.740-4\times 130.68-205.14=-491.4J/K*mol$$

これら二つの値を使って$$\Delta_fG^{\circ}=-486.4-298.15\times -491.4\times 10^{-3}=-340kJ/mol$$

アトキンス物理化学 3C・5(b)解答

アミノ酸のグリシンの燃焼の反応式は$$NH_2CH_2COOH(s)+\frac{9}{4}O_2(g)→2CO_2(g)+\frac{5}{2}H_2O(l)+\frac{1}{2}N_2(g)$$

である。

今回、問題で与えられている標準燃焼エンタルピーの求め方は$$\Delta _fH^{\circ}=2\times -393.51+\frac{5}{2}\times-285.83-(-969)$$で求められる。

$$\Delta _fH^{\circ}=-533kJ/mol$$

次に標準モルエントロピーを求めます。

グリシンの生成反応は$$2C(s)+\frac{5}{2}H_2(g)+O_2(g)+\frac{1}{2}N_2(g)→NH_2CH_2COOH(s)$$

$$\Delta S=\sum_{生成物} vS_{\circ}-\sum_{反応物}vS_m^{\circ}$$ $$\Delta _fS^{\circ}=103.5-2\times 5.740-\frac{5}{2}\times 130.68-205.14-\frac{1}{2}191.61=-535.6J/K*mol$$

これら二つの値を使って$$\Delta_fG^{\circ}=-533-298.15\times -535.6\times 10^{-3}=-373kJ/mol$$

必要な知識

標準生成ギブスエンタルピーを求める式は$$\Delta_fG^{\circ}=\Delta _fH^{\circ}-T\Delta _fS^{\circ}$$で求められる。

以上、お疲れさまでした。

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