În acest moment fac un laborator de calorimetrie și pentru pre-laborator ni s-a cerut să determinăm schimbarea temperaturii (în Celsius) a clorurii de amoniu din apă.
Întrebarea solicită schimbarea preconizată a temperaturii ($ \ Delta T $) de $ \ pu {8,5 g} $ de $ \ ce {NH4Cl} $ în $ \ pu {100 mL} $ (sau $ \ mathrm {g} $) de apă, cu entalpia molară ($ \ Delta H_ \ mathrm {sol} $) a soluției fiind $ \ pu {0,277 kJ / g} $. Conversia $ \ mathrm {kJ / g} $ mă aruncă și nu pot afla cum să rezolv $ $ Delta T $ cu informațiile date.
Știu că există 0.165048 $ … moli de soluție, ceea ce îmi oferă tot ce trebuie să rezolv. Ni s-a dat ecuația
$$ n \ Delta H_ \ mathrm {sol} = mC \ Delta T, $$
unde $ m $ – masa de apă și $ C $ – capacitatea de căldură specifică a apei. Presupun că trebuie rearanjată la
$$ \ Delta T = \ frac {mC} {n \ Delta H_ \ mathrm {sol}} $$
Orice ajutor este foarte apreciat și vă pot explica în detaliu dacă este necesar esențial. Ne pare rău pentru Celsius, se pare că nu folosim Kelvin în calculele noastre.
Comentarii
- Nu există o soluție. / li>
- @IvanNeretin Sigur că există. Dacă am un amestec de substanțe chimice care însumează 6,022 x 10 ^ 23 molecule, atunci am un mol de soluție.
Răspuns
Problema principală aici este o simplă greșeală în algebră. Ați rearanjat:
$ \ pu {n \ timesΔH_ {sol} = m \ times C \ timesΔT} $
to
$ \ pu {ΔT = \ frac {m \ times C} {n \ timesΔH_ {sol}}} $
mai degrabă decât
$ \ pu {ΔT = \ frac {n \ timesΔH_ {sol}} {m \ times C}} $
În plus, molar entalpia de solvatare este dată în problemă ca unități de kJ / g, nu kJ / mol. Probabil, aceasta este o eroare în problema dată. Conform Parker, V. B., Thermal Proprietățile electrolitelor uni-univalente , Natl. Stand. Ref. Seria de date – Natl. Bur. Stand. (SUA), nr. 2, 1965, entalpia molară a soluției pentru $ \ ce {NH4Cl} $ este $ \ pu {14,78 kJ / mol} $.
A existat, de asemenea, o ușoară greșeală de calcul în moli de dizolvat. Unde ați calculat $ \ pu {0,165 moli} $ din $ \ ce {NH4Cl} $, ar fi trebuit să obțineți:
$ \ mathrm {8,5 g / 53,49 \ frac {g} {mol} = 0,159 ~ mol} $
Aceste erori au fost corectate, conectarea valorilor de rezolvat pentru $ \ Delta \ text {T} $ este banală și oferă:
$ \ 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} $
Răspuns
Sunt de acord cu Airhuff (aproape) complet.
Nu contează cu adevărat dacă utilizați kJ / mol sau kJ / g. Atâta timp cât unitățile dvs. se pot anula.
$$ \ frac {14.78kJ / mol } {53.491g / mol} = 0.277kJ / g $$
Dar mai ales am vrut să subliniez, motivul pentru care este bine să folosiți Celsius pentru acest calcul – deoarece aveți ” ΔT „ în expresia dvs.
Spuneți că aveți ceva la 30 ° C și se schimbă la 24 ° C.
ΔT = 24 ° C – 30 ° C = -6 ° C
În Kelvin, temperaturile sunt 303K sau 297K.
ΔT = 297K – 303K = -6K
Aș face-o: $$ ΔT = 8,5g NH4Cl * \ frac {0,277kJ} {1gNH4Cl} * \ frac {1} {100g H2O} * \ frac {1gH2O * ° C} {0,004184kJ} = 5,627 ° C $$