4. Проба муравьиной кислоты массой 2,32 г разбавлена водой в мерной колбе вместимостью 100 мл. На титрование 10,0 мл разбавленного раствора затрачено 7,2 мл титранта с молярной концентрацией гидроксида калия 0,1500 моль/дм3. Рассчитайте массовую долю муравьиной кислоты в исходном растворе. 5. Окисление глюкозы в организме протекает согласно уравнению:
С6Н12О6 +6О2(г)®6СО2(г) + 6Н2О (ж).
Используя табличные данные, вычислить значение DН°298 для протекающей в организме реакции превращения глюкозы, рассчитайте DG и DS при 298°К и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания данного процесса в организме.
Массовая концентрация раствора муравьиной кислоты (Мав) определяется по формуле:
Мав = (Vтит * Стит * Втит) / (Vсм * Сисх)
Где:
- Vтит - объем титратора, затраченный на титрование (в данном случае 7,2 мл);
- Стит - молярная концентрация титратора, в данном случае это гидроксид калия (0,1500 моль/дм3);
- Втит - объем титрованной пробы (в данном случае 10,0 мл);
- Vсм - объем смеси, в которой проводится титрование (в данном случае 100 мл);
- Сисх - искомая массовая доля муравьиной кислоты в исходном растворе.
Подставляя известные значения в формулу, получим:
Мав = (7,2 мл * 0,1500 моль/дм3 * 10,0 мл) / (100 мл * Сисх)
Мав = 0,0108 моль * Сисх / 100 мл
Теперь преобразуем данную формулу, используя значения молярной массы муравьиной кислоты (CH2O2 = 46,02 г/моль) и плотности (ρ) раствора при 20°С:
Мав = (ρ * Vсм) / (Cисх * M)
Где:
- ρ = масса раствора / Vсм (в данном случае это 2,32 г / 100 мл);
- M = масса муравьиной кислоты / Vсм (в данном случае это масса 2,32 г и объем 100 мл).
Подставим известные значения и преобразуем формулу:
0,0108 моль * Cисх / 100 мл = (2,32 г / 100 мл) * (100 мл / Vсм) / (46,02 г/моль)
0,0108 моль * Cисх = 2,32 г * 100 мл / (Vсм * 46,02 г/моль)
Cисх = (2,32 г * 100 мл) / (0,0108 моль * Vсм * 46,02 г/моль)
Cисх = 23200 / (0,0108 * Vсм)
Таким образом, массовая доля муравьиной кислоты в исходном растворе составит 23200 / (0,0108 * Vсм).
5. Для решения этой задачи нам необходимо учесть известные значения энтальпий (ΔH) и энтропий (ΔS) образования исходных и конечных веществ.
ΔН°298 = Σ(ΔН° продуктов) - Σ(ΔН° реагентов)
ΔН°298 = 6ΔН°(CO2) + 6ΔН°(Н2O) - ΔН°(C6H12O6) - 6ΔН°(О2)
ΔН°298 = 6*(-393,5 кДж/моль) + 6*(-286 кДж/моль) - 1*(-1260 кДж/моль) - 6*0
ΔН°298 = -3757,5 кДж/моль
ΔG = ΔН - TΔS
ΔG = -3757,5 кДж/моль - 298 К * ΔS
Таким образом, мы можем рассчитать изменение свободной энергии реакции с использованием выражения ΔG = ΔН - TΔS. Для этого нам нужно знать значение энтальпии (ΔН°298) и энтропии (ΔS) изменения реакции.
Однако, для конкретных численных значений ΔS нам не хватает информации. Поэтому невозможно точно рассчитать значение ΔG и сделать однозначный вывод о самопроизвольном протекании данного процесса в организме.