Для нейтралізації аміноетанової кислоти кількістю речовини 0,6 моль використали розчин з масовою часткою натрій гідроксиду 20 %, густиною 1,20 г/мл та об'ємом:
M р-ра = 1,14*1000=1140 г m(H2SO4)=0,2*1140=228 г n=m\M M(H2SO4)=98 г\моль n(H2SO4)=228\98=2,327 моль В молекуле серной кислоты содержится: Z=50 e=50 N=50 n(Z)=n(e)=n(N)=50*2,327=116,35 моль - количества элементарных единиц в серное кислоте, содержащейся в растворе;
n(H2O)=(1140-228)\18=50,667 моль В молекуле воды содержится: Z=10 e=10 N=10 n1(Z)=n1(e)=n1(N)=50,667*10=506,67 моль - количества элементарных единиц в воде, содержащейся в растворе. n(Z)=n(e)=n(N)=116,35+506,67=623,02 моль N=n*Na Na=6,02*10²³ моль⁻¹ N(Z)=N(e)=N(N)=6,02*10²³*623,02=3750,58*10²³=3,75*10²⁶ частиц
Равновесие в системе наступит в том случае, если энергия Гиббса системы равна 0 Т.е. ΔrG⁰ = 0 Т.к. ΔrG⁰ = ΔrH⁰ - TΔrS° наша задача упрощается и сводится к решению простого уравнения: ΔrH⁰ - TΔrS° = 0 ΔrH⁰ - известно - 128,05 кДж*моль⁻¹ ΔrS° рассчитаем по закону Гесса: ΔrS° = S⁰(CH₃OH) - [S⁰(CO) + 2S⁰(H₂)] Из справочника: S⁰(CH₃OH) = 0,127 кДж*моль⁻¹К⁻¹ S⁰(CO) = 0,198 кДж*моль⁻¹*К⁻¹ S⁰(H₂) = 0,131 кДж*моль⁻¹*К⁻¹ Подставляем в закон Гесса: ΔrS° = 0,127 - (0,198 + 2*0,131) = -0,333 кДж*моль⁻¹*К⁻¹ Фактически, задача решена, в наше уравнение вставляем значения энтропии и энтальпии: 0 = -128,05 - T(-0,333) 128,05 = 0,333T T = 385,53К ответ:
m(H2SO4)=0,2*1140=228 г
n=m\M
M(H2SO4)=98 г\моль
n(H2SO4)=228\98=2,327 моль
В молекуле серной кислоты содержится:
Z=50
e=50
N=50
n(Z)=n(e)=n(N)=50*2,327=116,35 моль - количества элементарных единиц в серное кислоте, содержащейся в растворе;
n(H2O)=(1140-228)\18=50,667 моль
В молекуле воды содержится:
Z=10
e=10
N=10
n1(Z)=n1(e)=n1(N)=50,667*10=506,67 моль - количества элементарных единиц в воде, содержащейся в растворе.
n(Z)=n(e)=n(N)=116,35+506,67=623,02 моль
N=n*Na
Na=6,02*10²³ моль⁻¹
N(Z)=N(e)=N(N)=6,02*10²³*623,02=3750,58*10²³=3,75*10²⁶ частиц
Т.е. ΔrG⁰ = 0
Т.к. ΔrG⁰ = ΔrH⁰ - TΔrS° наша задача упрощается и сводится к решению простого уравнения:
ΔrH⁰ - TΔrS° = 0
ΔrH⁰ - известно - 128,05 кДж*моль⁻¹
ΔrS° рассчитаем по закону Гесса:
ΔrS° = S⁰(CH₃OH) - [S⁰(CO) + 2S⁰(H₂)]
Из справочника:
S⁰(CH₃OH) = 0,127 кДж*моль⁻¹К⁻¹
S⁰(CO) = 0,198 кДж*моль⁻¹*К⁻¹
S⁰(H₂) = 0,131 кДж*моль⁻¹*К⁻¹
Подставляем в закон Гесса:
ΔrS° = 0,127 - (0,198 + 2*0,131) = -0,333 кДж*моль⁻¹*К⁻¹
Фактически, задача решена, в наше уравнение вставляем значения энтропии и энтальпии:
0 = -128,05 - T(-0,333)
128,05 = 0,333T
T = 385,53К
ответ: