A entalpia-padrão de combustão do aminoácido glicina
é -969 kJ
, a 298 K , e a sua entropia molar padrão é
a 298 K . Calcule a energia de Gibbs padrão de formação da glicina a 298 K . Dados:
, grafite
,
.
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
, que pode ser simplificada para
. A combustão completa de um composto orgânico geralmente produz dióxido de carbono (
) e água (
). Assim, a equação balanceada da combustão da glicina é:
Passo 3
Sabemos que a entalpia padrão de combustão (
) da glicina é -969 kJ/mol. Além disso, temos as entalpias padrão de formação dos produtos e dos reagentes elementos em seus estados padrões:
Como os elementos em seus estados padrões têm
, 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:
Aplicando isso à nossa reação de combustão:
Sabemos que
e
, então:
Passo 5
Agora, vamos resolver para
:
Calculando os produtos:
Somando:
Substituindo de volta:
Isolando
:
Passo 6
Agora que temos a entalpia padrão de formação da glicina, precisamos calcular a energia de Gibbs padrão de formação (
). Usaremos a relação:
Onde:
-
é a temperatura em Kelvin (298 K) -
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:
Calculando o termo da entropia:
Então:
Resposta
A energia de Gibbs padrão de formação da glicina a 298 K é aproximadamente -706,35 kJ/mol.
Exercícios relacionados
Visando a preparação de um lote de fertilizante em uma indústria o qual emprega ácido sulfúrico
como reagente um analista pretende determinar a concentração de ácido sulfúrico presente em uma amostra que será empregada no processo. Para isso ele usou hidróxido de sódio ( NaOH ) padronizado
como titulante e gastou na titulação
de titulante para neutralizar totalmente 10 mL da amostra contendo ácido sulfúrico. Determine a concentração do ácido sulfúrico na amostra em mol L
.[Resposta;
]
Um analista está planejando a padronização de uma solução de
para utilizá-la em titulações de neutralização. Para isso, ele escolheu padronizar a solução de NaOH utilizando hidrogenoftalato de potássio (
, massa molecular 204,22
). Responda as questões abaixo sobre a padronização desejada.
a) Por que é preciso padronizar a solução de NaOH e por que usar o hidrogenoftalato de potássio
b) Sabendo que o hidrogenoftalato de potássio é um sólido, qual a massa de hidrogenoftalato de potássio, em gramas, o analista deveria pesar para padronizar o NaOH prevendo gastar 15 mL de solução de NaOH aproximadamente . [Resposta;
]
(Reação de neutralização na padronização)
a) Por que é preciso padronizar a solução de NaOH e por que usar o hidrogenoftalato de potássio
b) Sabendo que o hidrogenoftalato de potássio é um sólido, qual a massa de hidrogenoftalato de potássio, em gramas, o analista deveria pesar para padronizar o NaOH prevendo gastar 15 mL de solução de NaOH aproximadamente
Calcule a variação da energia de Gibbs e da energia de Gibbs molar de
de água quando a pressão que atua sobre ela aumenta de 100 kPa até 500 kPa a temperatura constante. A massa específica da água é
.
Quais dos seguintes ligantes podem ser polidentados e qual o número máximo de sítios de coordenação que podem ocupar: