2. Процесс превращения этанола в уксусную кислоту в организме человека является результатом двух последовательных стадий: C₂H₅OH(ж) + ½O₂(г) → CH₃CHO(ж) + H₂O(ж), ΔH°₂₉₈ = −174 кДж; CH₃CHO(ж) + ½O₂(г) → CH₃COOH(ж), ΔH°₂₉₈ = −319 кДж. а) Рассчитайте ΔH°₂₉₈ реакции окисления этанола до уксусной кислоты по закону Гесса и рассчитайте ΔG° реакции (ΔG° = −452 кДж). б) Определите направление самопроизвольного процесса при стандартных условиях. в) Приведите термохимическое уравнение реакции, тепловой эффект которой соответствует стандартной энтальпии сгорания этанола (−1367 кДж/моль).

а) Энтальпия реакции. Складываем уравнения стадий: промежуточное вещество CH₃CHO сокращается, а вода образуется в первой стадии. Поэтому итоговое уравнение: \(\mathrm{C_2H_5OH(ж) + O_2(г) \rightarrow CH_3COOH(ж) + H_2O(ж)}\).

По закону Гесса \(\Delta H^\circ_{298} = -174 + (-319) = -493\) кДж/моль.

При заданном значении \(\Delta G^\circ = -452\) кДж/моль энергия Гиббса отрицательна, следовательно, в стандартных условиях прямой процесс термодинамически самопроизволен.

в) Уравнение полного сгорания этанола с указанным тепловым эффектом: \(\mathrm{C_2H_5OH(ж) + 3O_2(г) \rightarrow 2CO_2(г) + 3H_2O(ж)}\), \(\Delta H^\circ_{сгор} = -1367\) кДж/моль.