Определение энтальпии растворения вещества, используя удельную теплоемкость раствора

 

 

 

 

Задача 458. 
При растворении 10 г NаОН в 250 г воды температура повысилась на 9,70 °С. Определить энтальпию растворения NаОН, принимая удельную теплоемкость раствора равной 4,18 дж/(г ^. К).
Решение:
М(NaOH) = 40г/моль. При растворении 10 г NаОН в 250 г воды температура повысилась на 9,70 °С, при этом образуется довольно разбавленный раствор. Общая масса раствора (m) равна 260 г (250 + 10 = 260). По повышению температуры t) находим количество выделенной теплоты по формуле:

   Q = cmt,

где
c - удельная теплоёмкость вещества, m - масса раствора, t - повышение температуры.

Тогда

Q = 4,18 ^. 260 ^. 9,70 =
= 10541,96 Дж или 10,542 кДж.

Изменение энтальпии 10 г щёлочи составляет 10,542 кДж, а мольная масса NaOH -  40 г/моль. Отсюда энтальпия растворения NaOH находим из пропорции: 

10 : (-10,542) = 40 : х;
х = [40 ^. (-10,542)]/10 = - 42,2 кДж/моль.

Ответ: - 42 кДж/моль.

---

Задача 459.
При растворении одного моля   в 800 г воды температура повысилась на 22,4 К. Определить энтальпию растворения  H₂SO₄, принимая удельную теплоемкость раствора равной 3,76 Дж/(г ^. К).
Решение:
Мольная масса   равна 98г/моль. При растворении одного моля кислоты образуется довольно разбавленный раствор, удельная теплоёмкость (с) которого равна 3,76 Дж/(г . К). Общая масса раствора (m)равна 898 г (800 + 98 = 898). По повышению (t) рассчитаем количество выделенной теплоты по формуле:

Q = cm(t),

где

c - удельная теплоёмкость вещества, m - масса раствора, t - повышение температуры.

Тогда

Q = 3,76 ^. 898 ^. 22,4 = 75,6 кДж/моль.

Количество выделенной или поглощенной теплоты при растворении 1 моля вещества численно равно энтальпии растворения, причём при выделении теплоты энтальпия принимает отрицательное значение. Тогда энтальпия растворения H₂SO₄  равна 75,6 кДж/моль.

Ответ: 75,6 кДж/моль.

---

Задача 460.
Энтальпия растворения NH₄NO₃ в воде равна H  = 26,7 кДж/моль. На сколько градусов понизится температура при растворении 20 г NH₄NO₃  в 180 г Н₂О, если удельную теплоемкость получающегося раствора принять равной 3,76 Дж/(г ^. К)?
Решение:
M(NH₄NO₃) = 80 г/моль.
Энтальпией растворения вещества называют изменение энтальпии при растворении 1 моля этого вещества в данном растворителе. Энтальпия вещества рассчитывается по формуле:

где

Q - количество поглощенной или выделившейся теплоты при растворении вещества, m(B) - масса растворённого вещества, M_Э(В) - мольная масса растворённого вещества.

Рассчитаем количество поглощённой теплоты

Понижение температуры находим по формуле:

Q = c m t,

где

c - удельная теплоёмкость вещества, m - масса раствора, t - повышение температуры.

Тогда

Следовательно, понижение температуры раствора NH₄NO₃ составляет 8,9 К.

Ответ: 8,9 К.

---