Khi hòa tan trong hexan, acid stearic xảy ra phản ứng chuyển hóa như sau: 2C17H35COOH (dd) ⇌ (C17H35COOH)2 (dd). Tại 28oC phản ứng có Kc = 2900 và tại 48oC có Kc = 40. Tính ∆Ho và ∆So của phản ứng.
Đáp án đúng: B
Để giải bài toán này, ta sử dụng phương trình Van't Hoff để tính ΔH° và sau đó tính ΔS°.
Phương trình Van't Hoff:
ln(K2/K1) = -(ΔH°/R) * (1/T2 - 1/T1)
Trong đó:
K1 = 2900 (tại T1 = 28°C = 301 K)
K2 = 40 (tại T2 = 48°C = 321 K)
R = 8.314 J/(mol.K)
Tính ΔH°:
ln(40/2900) = -(ΔH°/8.314) * (1/321 - 1/301)
ln(40/2900) = -(ΔH°/8.314) * (-0.0002077)
-4.28 = (ΔH°/8.314) * 0.0002077
ΔH° = (-4.28 * 8.314) / 0.0002077
ΔH° = -172050 J/mol = -172.05 kJ/mol
Tính ΔS°:
ΔG° = -R*T*lnK = ΔH° - TΔS°
Chọn T1 = 301K, K1 = 2900
ΔG° = -8.314 * 301 * ln(2900) = -8.314 * 301 * 7.972 = -20007.9 J/mol = -20.0079 kJ/mol
ΔS° = (ΔH° - ΔG°) / T
ΔS° = (-172050 - (-20007.9)) / 301
ΔS° = -152042.1 / 301
ΔS° = -505.12 J/(mol.K)
Vậy, ΔH° = -172.05 kJ/mol và ΔS° = -505.12 J/(mol.K). Đáp án gần nhất là B.