Fatrail #3 UGUISU 仙台茶寮

UGUISU仙台茶寮の看板

今回は、UGUISU 仙台茶寮という「フレンチ×日本料理×アジア料理」をコンセプトにしたお店を紹介したいとおみます。

駐車場はありませんので、広瀬通駅から徒歩で行くのがいいと思います。

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アトキンス物理化学 10版 3C・2(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学 3C・2(a)解答

$$4HI(g)+O_2(g)→2I_2(s)+2H_2O(l)$$

この反応の標準生成エントロピーは$$\Delta S=2\times116.135+2\times69.91-(205.138+4\times 206.59)=-0.6594kJ/K*mol$$

標準生成エンタルピーは$$\Delta _rH^{\circ}=2\times -285.83-4\times 26.48=-677.58$$

この二つの値を使って、標準生成ギブスエネルギーは$$\Delta _rG^{\circ}=-677.58-(298.15)\times (-0.65941)=-480.98kJ/mol$$

アトキンス物理化学 3C・2(b)解答

$$CO(g)+CH_3CH_2OH(l)→CH_3CH_2COOH(l)$$

この反応の標準生成エントロピーは$$\Delta S=167.6-160.7-197.67=-0.19077kJ/K*mol$$

標準生成エンタルピーは$$\Delta _rH^{\circ}=–385.1-(-277.69-110.53)=3.12kJ/mol$$

このふたつの値を使って、標準生成ギブスエネルギーは$$\Delta _rG^{\circ}=3.12-298.15\times -0.19077=59.998kJ/mol$$

必要な知識

$$\Delta G=\Delta H-T\Delta S$$という関係式を知っておくこと

以上、お疲れさまでした。

アトキンス物理化学 10版 3C・3(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学 3C・3(a)解答

エンタルピー、エントロピー同様に、ギブスエネルギーでも$$\Delta _rG^{\circ}=\sum _{生成物}v\Delta_fG^{\circ}-\sum _{反応物}v\Delta _fG^{\circ}$$

今回の反応式は$$CH_4(g)+2O_2(g)→CO_2(g)+2H_2O(l)$$

$$\Delta _rG^{\circ}=(-394.36+2\times -237.13-(-50.72))=-817.90kJ/mol$$

膨張を伴わない最大仕事は$$w_{add,max}=\Delta G$$であるから、

$$w=-817.90kJ/mol$$

アトキンス物理化学 3C・3(b)解答

エンタルピー、エントロピー同様に、ギブスエネルギーでも$$\Delta _rG^{\circ}=\sum _{生成物}v\Delta_fG^{\circ}-\sum _{反応物}v\Delta _fG^{\circ}$$

今回の反応式は$$C_3H_8(g)+5O_2(g)→3CO_2(g)+4H_2O(l)$$

$$\Delta _rG^{\circ}=(5\times-394.36+4\times -237.13-(-23.49))=-2896.8kJ/mol$$

膨張を伴わない最大仕事は$$w_{add,max}=\Delta G$$であるから、

$$w=-2896.8kJ/mol$$

必要な知識

エンタルピー、エントロピー同様に、ギブスエネルギーでも$$\Delta _rG^{\circ}=\sum _{生成物}v\Delta_fG^{\circ}-\sum _{反応物}v\Delta _fG^{\circ}$$

温度と圧力が一定で膨張を伴わない最大仕事は$$w_{add,max}=\Delta G$$

アトキンス物理化学 10版 3C・1(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学 3C・1(a)解答

標準反応ギブスエネルギーはアトキンス物理化学10版の3C・17式に書いてあるように$$\Delta _rG^{\circ}=\Delta _r H^{\circ}-T\Delta _r S^{\circ}$$であるから、

(a)

$$\Delta _rH^{\circ}=2\times (-484.5)-2\times (-166.19)=-636.62kJ/mol$$

$$\Delta _rG^{\circ}=-636.62-298.15\times (-386.1)\times 10^{-3}=-521.5kJ/mol$$

(b)

$$\Delta _rH^{\circ}=2\times (-100.37)-2\times (-127.07)=53.04kJ/mol$$

$$\Delta _rG^{\circ}=53.04-298.15\times 92.6\times 10^{-3}=25.43kJ/mol$$

(c)

$$\Delta _rH^{\circ}=-224.3kJ/mol$$

$$\Delta _rG^{\circ}=-224.3-298.15\times (-153.1)\times 10^{-3}=-178.7kJ/mol$$

アトキンス物理化学 3C・2(a)解答

(a)

$$Zn(s)+Cu^{2+}(aq)→Zn^{2+}(aq)+Cu(s)$$

$$\Delta_r H^{\circ}=-153.89+0-(64.77)=-218.66kJ/mol$$

$$\Delta_r G^{\circ}=-218.66-298.15\times (-20.98)\times 10^{-3}=-212.4kJ/mol$$

(b)

$$C_{12}H_{22}O_{11}(s)+12O_2(g)→12CO_2(g)+11H_2O(l)$$

$$\Delta_rH^{\circ}=11\times(-285.83)+12\times (-393.51)-(-2222)=-5644.25$$

$$\Delta _rG^{\circ}=-5644.25-298.15\times(511.67)\times 10^{-3}=5491kJ/mol$$

必要な知識

標準反応ギブスエネルギーはアトキンス物理化学10版の3C・17式に書いてあるように$$\Delta _rG^{\circ}=\Delta _r H^{\circ}-T\Delta _r S^{\circ}$$

この問題で使う値は3B・2(a)(b)で求めました。

以上。お疲れさまでした。

Fatrail #2 ★ラーメンスミス★

ラーメンスミスの看板

今回は、ラーメンスミスという味噌ラーメン屋さんを紹介したいとおもいます。

駐車場が二台分あります。結構小さめの一通の道に面しているので気を付けていった方がいいと思います。

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Fatrail #1 豚骨醤油ラーメンBIG

豚骨醬油ラーメンBIG 看板

今回紹介するグルメは、家系ラーメン「ラーメンBIG」さん。

場所

どちらの店舗も駐車場はないので公共交通機関や徒歩や自転車で行くしかないですね

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アトキンス物理化学 10版 3B・2(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学 3B・2(a)解答

$$\Delta _r S^{\circ}=\sum _{生成物}vS_m^{\circ}-\sum_{反応物}vS_m^{\circ}$$

(a)

巻末資料より$$\Delta _rS^{\circ}=2\times 159.8-2\times 250.3-205.14=-386.1J/K*mol$$

(b)

$$\Delta _rS^{\circ}=2\times 107.1+223.07-2\times 96.2-152.23=92.6J/K*mol$$

(c)

$$\Delta _rS^{\circ}=146.0-76.02-223.07=-153.1J/K*mol$$

アトキンス物理化学 3B・2(b)解答

(a)

$$Zn(s)+Cu^{2+}(aq)→Zn^{2+}(aq)+Cu(s)$$

$$S=-112.1+33.15-(-99.6+41.63)=-20.98J/K*mol$$

(b)

$$C_{12}H_{22}O_{11}(s)+12O_2(g)→12CO_2(g)+11H_2O(l)$$

$$S=12\times 213.71+11\times69.91 -(360.2+12\times 205.138)=511.67J/K*mol$$

必要な知識

標準反応エントロピーは標準反応エンタルピーと同じように求めます。

$$\Delta _r S^{\circ}=\sum _{生成物}vS_m^{\circ}-\sum_{反応物}vS_m^{\circ}$$

アトキンス物理化学 10版 3B・1(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学 3B・1(a)解答

残余エントロピーの求め方は$$S=RlnW$$で、Wは場合の数である。

(a)

$$S=8.3145\times ln3=9.13J/K$$

(b)

$$S=8.3145\times ln5=13.4J/K$$

(c)

$$S=8.3145\times ln6=14.9J/K$$

アトキンス物理化学 3B・1(b)解答

(i)n=1の時

(ii)

(iii)

(iv)

(v)

(vi)

アトキンス物理化学 10版 3A・12(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学 3A・12(a)解答

定圧条件でのエントロピー変化は$$\Delta S=nC_{p,m}\frac{T_f}{T_i}$$

相転移のエントロピー変化は$$\Delta S=\frac{\Delta H}{T}$$

この二つを組み合わせて、今回の問題を解くと、

$$\Delta S=\frac{10}{18}\times(75.291\times ln\frac{273.15}{263.15}+22.00+75.291\times ln\frac{373.15}{273.15}$$$$+109.1+33.58\times ln\frac{388.15}{373.15})$$ $$=88.2J/K$$

アトキンス物理化学10版の3A-1のデータを使うといいと思います。

アトキンス物理化学 3A・12(b)解答

定圧条件でのエントロピー変化は$$\Delta S=nC_{p,m}\frac{T_f}{T_i}$$

相転移のエントロピー変化は$$\Delta S=\frac{\Delta H}{T}$$

この二つを組み合わせて、今回の問題を解くと、

$$\Delta S=\frac{15}{18}\times(75.291\times ln\frac{273.15}{261.15}+22.00+75.291\times ln\frac{373.15}{273.15}$$$$+109.1+33.58\times ln\frac{378.15}{373.15})$$ $$=132J/K$$

アトキンス物理化学10版の3A-1のデータを使うといいと思います。

必要な知識

定圧条件でのエントロピー変化は$$\Delta S=nC_{p,m}\frac{T_f}{T_i}$$

相転移のエントロピー変化は$$\Delta S=\frac{\Delta H}{T}$$

以上、お疲れ様でした。

アトキンス物理化学 10版 3A・11(a)&(b)の解答

アトキンス物理化学 3A・11(a)解答

アトキンス物理化学10版の相転移の分野に書いていることによると、相転移においては$$\Delta_{trs}S=\frac{\Delta_{trs}H}{T_{trs}}$$の関係式が与えられる。

よって、クロロホルムの蒸発エントロピーは$$\Delta_{trs}S=\frac{29.4\times 10^3}{334.88}=87.8J/K/mol$$

相転移では二層の間は平衡関係にあるので、可逆的であるから、$$\Delta_{tot}S=0$$

$$\Delta_{外界}S=-87.8J/K/mol$$

アトキンス物理化学 3A・11(b)解答

アトキンス物理化学10版の相転移の分野に書いていることによると、相転移においては$$\Delta_{trs}S=\frac{\Delta_{trs}H}{T_{trs}}$$の関係式が与えられる。

よって、クロロホルムの蒸発エントロピーは$$\Delta_{trs}S=\frac{35.27\times 10^3}{337.1}=105J/K/mol$$

相転移では二層の間は平衡関係にあるので、可逆的であるから、$$\Delta_{tot}S=0$$

$$\Delta_{外界}S=-105J/K/mol$$

必要な知識

相転移の場合、一般的に定圧なので$$q=\Delta H$$であるので

$$\Delta S=\frac{\Delta H}{T}$$である。

また、相転移の境界面は可逆反応であるから、全体のエントロピー変化は0である。