Enunciado

1.42 Nas células biológicas que têm um fornecimento abundante de O 2 , a glicose é oxidada completamente a C O 2 e H 2 O através de um processo que é chamado de oxidação aeróbica. As células dos músculos podem ser provadas de O 2 durante exercícios físicos vigorosos e, neste caso, uma molécula de glicose é convertida em duas moléculas de ácido lático ( C H 3 C H O H C O O H ) por um processo chamado de glicólise anaeróbica (veja Impacto 17.2). (a) Quando 0,3212 g de glicose é queimado numa bomba calorimétrica, que tem uma constante do calorímetro igual a 641 J/K, a temperatura aumenta 7,793 K. Calcule (i) a entalpia-padrão molar de combustão, (ii) a energia interna padrão de combustão, e (iii) a entalpia padrão de formação da glicose. (b) Qual a vantagem biológica (em quilojoules por mol de energia desprendida como calor) da oxidação aeróbica completa comparada com a glocólise anaeróbica formando ácido lático?

Passo 1

Falaa... beleza??

Nessa questão vamos usar a equação:

q v = - n Δ c U o

E também:

q v = C Δ T

Passo 2

  1. Vamos primeiro escrever a reação e balancear:

C 6 H 12 O 6 s + 6   O 2 g → 6   C O 2 g + 6   H 2 O l

  1. Como não tem mudança no número de mol de gás, então:
  2. Δ r H = Δ r U

    Δ c H o = Δ c U o = - 2802   k J   m o l - 1

  3. Para a energia interna de combustão:
  4. Δ c U o = - q v n

    Δ c U o = - C Δ T m M

    Δ c U o = - 2802   k J   m o l - 1

  5. Pra entalpigia padrão de formação:

Δ c H o = 6   Δ f H o C O 2 , g + 6   Δ f H o H 2 O , l - Δ f H o C 6 H 12 O 6 , s - 6   Δ f H o O 2 , g

Δ f H o C 6 H 12 O 6 , s = - 1274   k J   m o l - 1

Passo 3

(b) a reação:

C 6 H 12 O 6 → 2   C H 3 C H O H C O O H  

E a entalpia:

Δ r H o = 2   Δ f H o á c i d o   l á t i c o - Δ f H o g l i c o s e

Δ r H o = - 114   k J   m o l - 1

Então, a oxidação aeróbica é mais exotérmica ( 2 688   k J   m o l - 1 ) que a glicólise.

Resposta

Δ c H o = - 2802   k J   m o l - 1

Δ r H o = - 114   k J   m o l - 1

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