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 260г (250 + 10 = 260). По повышению температуры дельтаt) находим количество вы-деленной теплоты по формуле:

   Q = cmдельтаt,

где
c - удельная теплоёмкость вещества, m - масса раствора, дельтаt - 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 (дельтаt) рассчитаем количество выделенной теплоты по формуле:

Q = cm(дельтаt),

где
c - удельная теплоёмкость вещества, m - масса раствора, дельтаt - 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 дельтаH  = 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:

энтальпия растворения вещества

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

Рассчитаем количество поглощённой теплоты

энтальпия растворения вещества

Понижение температуры находим по формуле:

Q = c m дельтаt,

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

Тогда

энтальпия растворения вещества

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

Ответ: 8,9 К.