Какое количество теплоты требуется для получения 99 г воды при обезвоживании 1 моля Na2SO4•10H2O, если тепловой эффект

Snezhok

24

Для решения данной задачи нужно использовать понятие молярной массы и уравнение реакции обезвоживания Na2SO4•10H2O.

Сперва, определите молярную массу Na2SO4•10H2O. В данном соединении у нас есть 2 атома натрия (Na) с молярной массой 23 each, 1 атом серы (S) с молярной массой 32, 4 атома кислорода (O) с молярной массой 16 each, и 20 атомов водорода (H) с молярной массой 1 each, так как у нас 10 молекул воды в одном соединении. Посчитаем:

\[
\begin{align*}
\text{Масса Na2SO4} &= (2 \times 23) + 32 + (4 \times 16) \\
&= 46 + 32 + 64 \\
&= 142 \, \text{г/моль}
\end{align*}
\]

\[
\begin{align*}
\text{Масса Na2SO4•10H2O} &= 142 + (10 \times (2 + 16)) \\
&= 142 + 180 \\
&= 322 \, \text{г/моль}
\end{align*}
\]

Теперь мы можем использовать уравнение реакции обезвоживания Na2SO4•10H2O для нахождения количества теплоты, требуемого для обезвоживания 1 моля вещества:

\[
\text{Na2SO4•10H2O} \rightarrow \text{Na2SO4} + 10H2O \quad \Delta H = -520 \, \text{кДж}
\]

Важно отметить, что тепловой эффект указан для полного обезвоживания 1 моля Na2SO4•10H2O. Теперь мы можем использовать пропорцию, чтобы найти количество теплоты для 1 моля обезвоживания:

\[
\frac{520 \, \text{кДж}}{322 \, \text{г/моль}} = \frac{x \, \text{кДж}}{1 \, \text{моль}}
\]

Решив эту пропорцию, мы найдем значение x:

\[
x = \frac{520 \, \text{кДж} \times 1 \, \text{моль}}{322 \, \text{г/моль}} \approx 1.615 \, \text{кДж/моль}
\]

Таким образом, для получения 99 г воды при обезвоживании 1 моля Na2SO4•10H2O необходимо выделить теплоту, равную 1.615 кДж/моль. Чтобы найти количество теплоты для 99 г воды, нам нужно найти количество молей в этом количестве воды:

\[
\text{Масса} = \text{молярная масса} \times \text{количество молей}
\]

\[
99 \, \text{г} = 18 \, \text{г/моль} \times \text{количество молей}
\]

Решая уравнение, мы находим количество молей:

\[
\text{количество молей} = \frac{99 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \approx 5.5 \, \text{моль}
\]

Наконец, чтобы найти требуемое количество теплоты для 99 г воды, мы умножаем количество молей на значение x:

\[
\text{требуемое количество теплоты} = 5.5 \, \text{моль} \times 1.615 \, \text{кДж/моль} \approx 8.882 \, \text{кДж}
\]

Таким образом, для получения 99 г воды при обезвоживании 1 моля Na2SO4•10H2O требуется около 8.882 кДж теплоты.