Определение энтальпии образования соли, используя энтальпию растворения ее кристаллогидрата

 

Задача 461.
При растворении 8 г CuSO₄ в 192 г воды температура повысилась на 3,95 градуса. Определить энтальпию образования CuSO₄ ^.  5H₂O из безводной соли и воды, если известно, что энтальпия растворения кристаллогидрата составляет 11,7 кДж/моль, а удельная теплоемкость раствора равна 4,18 Дж/(г ^. К).
Решение:
Процесс растворения безводной соли можно представить протекающим в две стадии:

CuSO₄ + 5H2O = CuSO₄ ^. 5H₂O, H₁;

CuSO₄ ^. 5H₂O + nH₂O =
= CuSO_4(p-p) + (n + 5)H2O_(p-p), H₂.

Здесь

H₁ - энтальпия образования кристаллогидрата,H₂ - энтальпия растворения кристаллогидрата.

Суммарный процесс выразится уравнением:

CuSO_4(к) + (n + 5)H2O_(ж) =
= CuSO_4(p-p) + (n + 5)H2O_(p-p),H₃,

где

H₃ - энтальпия растворения безводной соли.

Согласно закону Гесса: 

H₁ = H₃ - H₂

Для нахождения искомой величины H₁  нужно вычислить энтальпию растворения безводной соли  H₃. Чтобы вычислить H₃  необходимо рассчитать количство теплоты, которое выделяется при растворении безводной соли по формуле: 

Q = cmt,

где

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

Тогда

Q = 4,18 ^. 200 ^. 3,95 = 3,3 кДж/моль.

Энтальпию растворения безводной соли вычислим по формуле:

где

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

Тогда

Отсюда

H₁ = (-66) - (11,7) = 77,7 кДж/моль.

Ответ: -77,7кДж.

---

Задача 462.
Энтальпия растворения в воде Na₂SO₄ ^. 10H₂O равна 78,6к,Дж/моль. Рассчитать, на сколько градусов понизится температура при растворении 0,5 моля этой соли в 1000 г воды, принимая удельную теплоемкость раствора равной 4,18Д ж/(г ^. К).
Решение:
Процесс растворения кристаллогидрата Na₂SO₄ ^. 10H₂O можно представить уравнением:

Na₂SO₄ ^. 10H₂O_(к) + nH₂O =
= Na₂SO_4(p-p) + (n + 10)H₂O_(p-p), H.

Здесь

H - энтальпия растворения кристаллогидрата.
M(Na₂SO₄ ^. 10H₂O) = 322 г/моль.  
Рассчитаем количество теплоты, которое поглощается при растворении 0,5 молей кристаллогидрата по формуле:

где

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

Тогда

По формуле Q = c mt рассчитаем понижение температуры раствора:

где

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

m = (0,5 ^. 322) + 1000 = 1161г. 

Ответ: 8,1К.

---