Sabendo que a variaçāo da entalpia de combustāo do aminoácido alanina (NH2 CH(CH3) COOH) a 25^circ C é de -1623 kJ mol^-1, encontre o De do aminoácido e o De nessa mesma temperatura. Note que nessa combustāo, além de CO2 e H2 O, N2 gasoso também é gerado. [ R ] =-557,94 e-546 kJ mol^-1 J

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos a variação da entalpia de combustão da alanina, um aminoácido, e precisamos encontrar a entalpia de formação padrão ( De) e a energia interna padrão ( De) da alanina a 25^circ C. Para isso, vamos precisar usar conceitos de termodinâmica, como a entalpia de combustão, a entalpia de formação e a relação entre entalpia e energia interna.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a reação de combustão da alanina. A combustão completa de um composto orgânico geralmente produz dióxido de carbono ( CO2), água ( H2O) e, no caso da alanina, nitrogênio gasoso ( N2). A estrutura química da alanina é NH2CH(CH3)COOH.
A reação balanceada de combustão fica assim:
NH2CH(CH3)COOH + 72O2 3CO2 + 3H2O + N2

Passo 3

Sabemos que a entalpia de combustão ( De) da alanina é -1623, kJ/mol. A entalpia de combustão é a variação de entalpia quando um mol de substância é completamente queimado em excesso de oxigênio.
Para encontrar a entalpia de formação da alanina ( De), vamos usar a Lei de Hess, que nos permite calcular a variação de entalpia de uma reação a partir das entalpias de formação dos reagentes e produtos.
A equação geral da variação de entalpia da reação é:
De=ntes)

Passo 4

Aplicando a Lei de Hess à nossa reação de combustão:
De
Sabemos que a entalpia de formação do oxigênio gasoso ( De) e do nitrogênio gasoso ( De) são zero, pois são elementos em seu estado padrão.
Portanto, a equação simplifica para:
De

Passo 5

Agora, isolamos De:
De
Consultando as entalpias de formação padrão:
  • De
  • De
Substituindo na equação:
De
De
De
(Nota: A resposta final do exercício sugere um valor diferente, possivelmente devido a dados específicos fornecidos ou considerações adicionais na titulação da reação.)

Passo 6

Para encontrar a energia interna padrão ( De), usamos a relação entre entalpia e energia interna:
De
Onde:
  • De é a variação no número de mols de gás durante a reação.
  • R é a constante dos gases ( 8,314, J/(mol·K)).
  • T é a temperatura em Kelvin ( 25^circ C = 298, K).
Na nossa reação de combustão:
  • Produtos gaseosos: 3, CO2 + N2 = 4, mols
  • Reagentes gasosos: 72, O2 = 3,5, mols
  • Variação do número de mols de gás: 4 - 3,5 = 0,5, mols
Rearranjando a equação:
De
Substituindo os valores:
De
Convertendo R para kJ:
8,314, J/(mol·K) = 0,008314, kJ/(mol·K)
De
De
De
(Nota: Novamente, a resposta do exercício sugere um valor diferente, possivelmente devido a considerações específicas ou arredondamentos.)

Resposta

De e De

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