지금 저는 열량 측정 실험실을하고 있으며 사전 실험실을 위해 염화 암모늄의 온도 변화 (섭씨)를 결정하라는 요청을 받았습니다. 물.
이 질문은 $ \ pu {100 mL} $에서 $ \ pu {8.5 g} $ of $ \ ce {NH4Cl} $의 예상 온도 변화 ($ \ Delta T $)를 묻습니다. (또는 $ \ mathrm {g} $) 물의 몰 엔탈피 ($ \ Delta H_ \ mathrm {sol} $)는 $ \ pu {0.277 kJ / g} $입니다. $ \ mathrm의 변환 {kJ / g} $가 저를 버려서 주어진 정보로 $ \ Delta T $를 푸는 방법을 알 수 없습니다.
$ 0.165048 … $ 몰의 솔루션이 있다는 것을 알고 있습니다. 해결해야 할 모든 것을 제공합니다. 방정식이 주어졌습니다.
$$ n \ Delta H_ \ mathrm {sol} = mC \ Delta T, $$
여기서 $ m $-물의 질량 및 $ C $-물의 비열 용량.이 값을 다음으로 재배치해야한다고 가정합니다.
$$ \ Delta T = \ frac {mC} {n \ Delta H_ \ mathrm {sol}} $$
어떤 도움을 주시면 감사하겠습니다. 필요한 경우 더 자세히 설명해 드리겠습니다. 필수. 섭씨로 인해 죄송합니다. 계산에 “Kelvin을 사용하지 않는 것 같습니다.
댓글
- 해당 몰이라는 것은 없습니다.
- @IvanNeretin 물론 있습니다. 분자의 합이 6.022 x 10 ^ 23 인 화학 물질의 혼합물이 있으면 용액 1 몰이있는 것입니다.
답변
여기서 주된 문제는 대수학의 단순한 실수입니다. 다음과 같이 재정렬했습니다.
$ \ pu {n \ timesΔH_ {sol} = m \ times C \ timesΔT} $
to
$ \ pu {ΔT = \ frac {m \ times C} {n \ timesΔH_ {sol}}} $
$ \ pu {ΔT = \ frac {n \ timesΔH_ {sol}} {m \ times C}} $
또한 molar 용 매화 엔탈피는 kJ / mol이 아닌 kJ / g 단위로 문제에 주어집니다. 아마도 이것은 주어진 문제의 오류 일 것입니다. Parker에 따르면 V. B., Thermal Uni-Univalent Electrolytes , Natl. Stand. Ref. Data Series — Natl. Bur. Stand. (US), No .2, 1965, $에 대한 용액의 몰 엔탈피 \ ce {NH4Cl} $는 $ \ pu {14.78 kJ / mol} $입니다.
용질의 두더지에서도 약간의 오산이있었습니다. $ \ ce {NH4Cl} $의 $ \ pu {0.165 moles} $를 계산하면 다음과 같은 결과를 얻었습니다.
$ \ mathrm {8.5 g / 53.49 \ frac {g} {mol} = 0.159 ~ mol} $
이러한 오류가 수정되어 $ \ Delta \ text {T} $에 대해 풀 수있는 값을 연결하는 것은 사소하며 다음을 제공합니다.
$ \ pu {ΔT = \ frac {\ pu {0.159 mol} \ times \ pu {14.78 kJ mol-1}} {\ pu {100g} \ times \ pu {4.186J ~ g-1 ~ K-1}} = 5.6K} $
답변
Airhuff (거의)에 완전히 동의합니다.
kJ / mol 또는 kJ / g를 사용하는지는 중요하지 않습니다. 단위가 상쇄 될 수있는 한
$$ \ frac {14.78kJ / mol } {53.491g / mol} = 0.277kJ / g $$
하지만 저는이 계산에 섭씨를 사용해도되는 이유를 대부분 지적하고 싶었습니다. “ΔT “ 식에서.
30 ° C에 무언가가 있는데 24 ° C로 변한다고 가정 해 보겠습니다.
ΔT = 24 ° C-30 ° C = -6 ° C
켈빈에서 온도는 303K 또는 297K입니다.
ΔT = 297K-303K = -6K
내가하는 방식 : $$ ΔT = 8.5g NH4Cl * \ frac {0.277kJ} {1gNH4Cl} * \ frac {1} {100g H2O} * \ frac {1gH2O * ° C} {0.004184kJ} = 5.627 ° C $$