Сколько теплоты поглощается при растворении 2,67 г SrCl2·6H2O в воде, если в процессе поглощается 309 Дж теплоты? Какое

Magiya_Reki

54

Давайте начнем с первого вопроса. Мы хотим узнать, сколько теплоты поглощается при растворении 2,67 г SrCl2·6H2O в воде, если в процессе поглощается 309 Дж теплоты.

Для решения этой задачи нам понадобятся данные об удельной теплоемкости раствора SrCl2·6H2O. К счастью, у нас есть эти данные: удельная теплоемкость раствора составляет 4,18 Дж/(г·К).

Чтобы найти количество теплоты, поглощенное при растворении, мы можем использовать следующую формулу:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где:
Q - количество поглощенной теплоты (в Дж),
m - масса вещества, растворенного в воде (в г),
c - удельная теплоемкость раствора (в Дж/(г·К)),
\(\Delta T\) - изменение температуры (в К).

Давайте рассчитаем количество поглощенной теплоты при растворении 2,67 г SrCl2·6H2O:

\(m = 2,67 \, \text{г}\),
\(c = 4,18 \, \text{Дж/(г·К)}\),
\(\Delta T\) (известно) - не указан.

Так как нам известна только поглощенная теплота (309 Дж), мы не можем найти \(\Delta T\) напрямую. Однако, если мы предположим, что теплота поглощается без изменения температуры (т.е. \(\Delta T = 0\)), то можно записать следующее уравнение:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\).

Подставляем известные значения:

\(309 = 2,67 \cdot 4,18 \cdot 0\).

Таким образом, получается 0 = 0, что является верным равенством.

Из этого следует, что при растворении 2,67 г SrCl2·6H2O в воде не происходит изменение температуры, и вся поглощенная теплота (309 Дж) используется на растворение.

Перейдем ко второму вопросу: какое количество теплоты выделяется при растворении 31,8 г SrCl2?

Для решения этой задачи мы также будем использовать формулу \(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\), где массой m будет 31,8 г, удельная теплоемкость c будет также 4,18 Дж/(г·К), а \(\Delta T\) будет равна 0 (так как не указано, что произошло изменение температуры).

Подставим известные значения:

\(Q = 31,8 \cdot 4,18 \cdot 0\).

Опять же, получаем 0 = 0. Это говорит нам о том, что при растворении 31,8 г SrCl2 также не происходит изменение температуры, и вся поглощенная теплота будет использована на этот процесс.

Теперь перейдем к третьему вопросу: какое количество охлаждения происходит в результате смешивания 100 мл 1н. HCl с 50 мл 2 н. NaOH, если температура поднялась на 8,9 градусов?

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать удельную теплоемкость раствора, которая равна 4,18 Дж/(г·К).

Объемы растворов, указанные в задаче, нам не помогут непосредственно в нашем расчете. Но мы знаем, что у нас есть раствор HCl концентрацией 1н (1 экв/л), и раствор NaOH концентрацией 2н (2 экв/л).

Уравнение реакции между HCl и NaOH:

\(HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H2O\).

Из уравнения видно, что 1 моль HCl реагирует с 1 молью NaOH, образуя 1 моль NaCl и 1 моль H2O. Это означает, что молярные количества HCl и NaOH равны.

Дано:
100 мл 1н. HCl (1н означает 1 экв/л).

Чтобы узнать количество молей HCl, мы можем использовать следующую формулу:

\(n = C \cdot V\),

где:
n - количество молей,
C - концентрация раствора (в экв/л),
V - объем раствора (в л).

Подставляем известные значения:

\(n = 1 \cdot 0,1\).

Таким образом, получаем значение 0,1 моль HCl.

Так как стехиометрический коэффициент HCl и NaOH равен 1, количество молей NaOH также будет 0,1 моль.

Поскольку мы знаем, что объем раствора NaOH равен 50 мл, чтобы найти его конечную концентрацию, мы можем использовать следующую формулу:

\(C = \frac{n}{V}\),

где:
C - конечная концентрация раствора (в экв/л),
n - количество молей (0,1 моль),
V - объем раствора (в л).

Подставляем известные значения:

\(C = \frac{0,1}{0,05}\).

Таким образом, получаем конечную концентрацию раствора NaOH, равную 2н.

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, выделяемое при реакции между HCl и NaOH.

Используя формулу \(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\), где масса m будет равна массе образовавшегося NaCl, а \(\Delta T\) будет равна 8,9 градусов, находясь с нашей конечной концентрацией раствора NaOH 2н и удельной теплоемкостью раствора 4,18 Дж/(г·К), мы можем решить эту задачу:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\).

Очевидно, что количество молей NaCl, образовавшегося в результате реакции, будет также равно 0,1 моль (согласно стехиометрии реакции).

Используя молярную массу NaCl (58,44 г/моль), мы можем рассчитать массу образовавшегося NaCl:

\(m = n \cdot M\),

где:
m - масса вещества (в г),
n - количество молей (0,1 моль),
M - молярная масса (в г/моль).

Подставляем известные значения:

\(m = 0,1 \cdot 58,44\).

Таким образом, получаем массу NaCl, равную 5,844 г.

Теперь мы можем рассчитать количество поглощенной теплоты:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),

\(Q = 5,844 \cdot 4,18 \cdot 8,9\).

Подставляем и рассчитываем:

\(Q = 227,879\).

Таким образом, количество выделяющейся теплоты при реакции между 100 мл 1н. HCl и 50 мл 2н. NaOH составляет 227,879 Дж.

Наконец, перейдем к последнему вопросу: как вычислить нейтрализацию?

На самом деле, нейтрализация - это реакция, которая происходит между кислотой и основанием, при которой образуется соль и вода. Например, в нашем случае, реакция между HCl и NaOH приводит к образованию NaCl и H2O, что является типичной нейтрализацией.

Обычно, чтобы вычислить нейтрализацию, вам потребуется знать концентрацию кислоты и основания. По этим данным можно определить стехиометрические коэффициенты для реакции, а затем решить задачу, похожую на предыдущий пример.

Спасибо за внимание и интересные вопросы! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.