Відповідь:
Харчова добавка E 260 всім відома як оцтова кислота або оцет. Добавка E 260 використовується в харчовій промисловості в якості регулятора кислотності. В основному оцтова кислота застосовується у вигляді водних розчинів в пропорції 3-9% (оцет) і 70-80% (оцтова есенція). Добавка E 260 має характерний різкий запах. У водних розчинах регулятор кислотності E 260 являє собою досить слабку кислоту. У чистому ж вигляді оцтова кислота являє собою безбарвну їдку рідину, яка поглинає вологу з навколишнього середовища. Рідина замерзає вже при температурі 16,5°C і утворює тверді безбарвні кристали. Хімічна формула оцтової кислоти: C2H4O2.
Оцет був відомий ще кілька тисячоліть тому як природний продукт бродіння пива або вина. У 1847 році німецький хімік Герман Кольбе вперше синтезував оцтову кислоту в лабораторних умовах. Зараз у світі природним методом видобувається лише 10% загального обсягу виробництва оцтової кислоти. Але натуральний метод бродіння досі важливий, так як у багатьох країнах діють закони, згідно з якими у харчовій промисловості повинна використовуватися лише оцтова кислота біологічного походження. При біохімічному виробництві добавки E 260 використовується здатність деяких бактерій окисляти етанол (спирт). Даний метод відомий як оцтовокисле бродіння. В якості сировини для виробництва добавки E 260 використовуються соки, які заграли, вино, або ж розчин спирту у воді. Існує також ряд методів синтезування оцтової кислоти в промисловості. Найпопулярніший з них, на який припадає більше половини світового синтезу оцтової кислоти, полягає в карбонілюванні метанолу в присутності каталізаторів. Вихідними складовими для даної реакції є метанол (CH3OH) і окис вуглецю (CO)
Пояснення:
При нагревании от 0 до 298 К при постоянном атмосферном давлении сначала нагревается твердый лед – от 0 до 273 К (от -273 до 0 градусов Цельсия) , затем лед плавится при 273 К (0 градусов Цельсия), затем жидкая вода нагревается от 273 до 298 К (от 0 до 25 градусов Цельсия).
Количество теплоты (тепловой эффект) нагревания (охлаждения) Q = удельная теплоемкость с * масса m * изменение температуры Т.
Теплота кристаллизации (плавления) Qк = удельная теплота кристаллизации (плавления) ск * масса m.
Сначала проведем расчет для одного килограмма (m=1 кг).
Удельная теплоемкость льда с= 2,06 кДж / (кг*К).
Q1 (нагрев льда от 0 до 273 К) = 2,06 кДж/(кг*К) * 1 кг * (273 – 0) К = 562,38 кДж (килограммы и кельвины сократились).
Удельная теплота плавления льда сk = 335 кДж / кг.
Q2 (плавление льда) = 335 кДж / кг * 1 кг = 335 кДж.
Удельная теплоемкость воды c = 4,187 кДж / (кг*К).
Q3 (нагрев воды от 273 до 298 К) = 4,187 кДж / (кг*К) * 1 кг * (298-273) К = 104,675 кДж.
Общий тепловой эффект Q = Q1 + Q2 + Q3 = 562,38 + 335 + 104,675 = 1002,055 кДж.
Теперь найдем тепловой эффект для 1 моль льда (воды).
Молярная масса воды M(H₂O) = 2*A(H) + A(O) = 2*1 + 16 = 18 г/моль.
То есть масса 1 моль льда (воды) – 18 г.
Составляем пропорцию:
1 кг (1000 г) – 1002,055 кДж
18 г - х кДж
х = 1002,055 кДж * 18 г / 1000 г = 18,037 кДж.
Поскольку теплоемкость зависит от температуры, то это приближенный ответ. Поэтому округляем его. Поскольку при нагревании и плавлении теплота подводится к системе (ко льду и воде), то есть расходуется, то ответ берем со знаком минусответ: -18 кДж