Um $ \ pu {1,50 g} $ amostra de $ \ ce {KCl} $ é adicionada a $ \ pu {35.0 g} $ $ \ ce {H2O} $ em um copo de isopor e mexido até dissolver. A temperatura da solução cai de $ 24,8 $ para $ \ pu {22,4 ^ \ circ C} $ . Suponha que o calor específico e a densidade da solução resultante sejam iguais aos da água, $ \ pu {4.18 J g-1 ^ \ circ C-1} $ e $ \ pu {1.00 g mL-1} $ , respectivamente, e assumir que nenhum calor é perdido para o calorímetro em si, nem para os arredores.
$$ \ ce {KCl (s) + H2O (l) – > KCl (aq)} \ qquad \ Delta H = ? $$
a) (2 pontos) A reação é endotérmica ou exotérmica (circule a resposta correta)?
Endotérmico
b) (4 pontos) Qual é o calor da solução de $ \ ce {KCl } $ expressa em quilojoules por mol de $ \ ce {KCl} $ ?
$$ q_ \ mathrm {rxn} = -q_ \ mathrm {cal} $$
Multipliquei a amostra $ \ pu {1.50 g} $ por $ \ pu {4.18 J} \ cdot (-2.4) = \ pu {-15.048 J} $
Dividido por $ 1000 = -0,015048 $ ; portanto, $ 0,015048 $
No entanto, minha resposta parece estar errada. Sei que a reação é endotérmica, pois a temperatura cai, mas estou me perguntando quais valores devo usar para determinar corretamente o " Calor da solução ".
Resposta
Você multiplicou a massa da amostra, 1,50g, pela mudança de temperatura e capacidade térmica.
No entanto, a água fornece a maior parte do calor para a reação.
A massa total da solução é 1,50g + 35,0g = 36,5g.
Você deve multiplicar 36,5g pela mudança de temperatura e capacidade de calor.
Então, você precisa considerar quantos moles 1,50g KCl é. Divida a variação na entalpia da solução pelo número de moles de KCl para determinar o calor molar da solução de KCl.
Comentários
- Já fiz isso. A resposta ainda está errada. Se eu usasse 36,5g, minha resposta seria 0,366kj; no entanto, a resposta do meu professor é 18,3 kj
- a resposta dele / dela é 18,3 kJ ou 18,3 kJ / mol?
- @ user137452 se você quiser a resposta como " por mol de KCl " você precisa dividir pelos moles de KCl na amostra.
Resposta
Aqui está o cálculo, passo a passo:
$$ q_ \ mathrm {cal} = 36,5 \ cdot 4,18 \ cdot (-2,4 ) = \ pu {-366 J} $$ $$ q_ \ mathrm {rxn} = -q_ \ mathrm {cal} = \ pu {366 J} $$ $$ n (\ ce {KCl}) = \ frac { \ pu {1,50 g}} {\ pu {74,55 g mol-1}} = \ pu {0,0201 mol} $$
$$ \ frac {\ pu {366 J}} {\ pu {0,0201 mol}} = \ pu {18.209 J mol-1} = \ pu {18,2 kJ mol-1} $$
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