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, дельтаH1;
CuSO4 . 5H2O + nH2O = CuSO4(p-p) + (n + 5)H2O(p-p), дельтаH2.

Здесь дельтаH1 - энтальпия образования кристаллогидрата,дельтаH2 - энтальпия растворения кристаллогидрата.

Суммарный процесс выразится уравнением:

CuSO4(к) + (n + 5)H2O) = CuSO4(p-p) + (n + 5)H2O(p-p),дельтаH3,

где
дельтаH3 - энтальпия растворения безводной соли.

Согласно закону Гесса: 

дельтаH1 = дельтаH3 - дельтаH2

Для нахождения искомой величины дельтаH1  нужно вычислить энтальпию растворения безводной соли  дельтаH3. Чтобы вычислить дельтаH3  необходимо рассчитать количство теплоты, которое выделяется при растворении безводной соли по формуле: 

Q = cmдельтаt,

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

Тогда

Q = 4,18 . 200 . 3,95 = 3,3 кДж/моль.

Энтальпию растворения безводной соли вычислим по формуле:

энтальпия образования

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

Тогда

энтальпия образования

Отсюда

дельтаH1 = (-66) - (11,7) = 77,7 кДж/моль.

Ответ: -77,7кДж.


Задача 462.
Энтальпия растворения в водеNa2SO4 . 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 = Na2SO4(p-p) + (n + 10)H2O(p-p), дельтаH.

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

энтальпия образования

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

Тогда

энтальпия образования

По формуле Q = c mдельтаt рассчитаем понижение температуры раствора:

энтальпия образования

где

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

m = (0,5 . 322) + 1000 = 1161г. 

Ответ: 8,1К.