A entalpia-padrão de combustão do aminoácido glicina (NH2 CH2 COOH) é -969 kJ mol^-1, a 298 K , e a sua entropia molar padrão é 103,5 J K^-1 mol^-1 a 298 K . Calcule a energia de Gibbs padrão de formação da glicina a 298 K . Dados: De -393,51 kJmol, De, grafite )=5,740 JK mol, De 130,684 JK mol.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o problema está pedindo. Precisamos calcular a energia de Gibbs padrão de formação da glicina a 298 K. Para isso, vamos usar conceitos de termologia química, especificamente as relações entre entalpia, entropia e energia de Gibbs. Vamos precisar das entalpias e entropias padrão das substâncias envolvidas na combustão da glicina.

Passo 2

Vamos começar escrevendo a reação de combustão da glicina. A glicina tem a fórmula molecular NH2 CH2 COOH, que pode ser simplificada para C2H5NO2. A combustão completa de um composto orgânico geralmente produz dióxido de carbono ( CO2) e água ( H2O). Assim, a equação balanceada da combustão da glicina é:
C2H5NO2(s) + 92 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(l) + N2(g)

Passo 3

Sabemos que a entalpia padrão de combustão ( De) da glicina é -969 kJ/mol. Além disso, temos as entalpias padrão de formação dos produtos e dos reagentes elementos em seus estados padrões:
De
De
Como os elementos em seus estados padrões têm De, isso simplifica nossos cálculos.

Passo 4

Vamos usar a Lei de Hess, que nos permite calcular a entalpia de uma reação a partir das entalpias de formação dos produtos e reagentes. A equação geral é:
De=ntes çã
Aplicando isso à nossa reação de combustão:
De
Sabemos que De e De, então:
-969 = [2(-393,51) + 3(-285,83) + 0] - [De

Passo 5

Agora, vamos resolver para De:
-969 = [2(-393,51) + 3(-285,83)] - De
Calculando os produtos:
2(-393,51) = -787,02 , kJ/mol
3(-285,83) = -857,49 , kJ/mol
Somando:
-787,02 + (-857,49) = -1.644,51 , kJ/mol
Substituindo de volta:
-969 = -1.644,51 - De
Isolando De:
De

Passo 6

Agora que temos a entalpia padrão de formação da glicina, precisamos calcular a energia de Gibbs padrão de formação ( De). Usaremos a relação:
De
Onde:
  • T é a temperatura em Kelvin (298 K)
  • De é a entropia padrão da glicina, que é 103,5 J/K·mol (convertendo para kJ: 0,1035 kJ/K·mol)

Passo 7

Substituindo os valores na equação:
De
Calculando o termo da entropia:
298 times 0,1035 = 30,843 , kJ/mol
Então:
De

Resposta

A energia de Gibbs padrão de formação da glicina a 298 K é aproximadamente -706,35 kJ/mol.

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