Χρησιμοποιήστε το νόμο ή την παραπάνω εξίσωση για να βρείτε θερμότητα διαλύματος όταν το θειικό κάλιο διαλύεται σε νερό;

Ζητάτε τη θερμότητα του διαλύματος (που ονομάζεται επίσης ενθαλπία του διαλύματος) για θειικό κάλιο (k₂so₄) διαλυμένο σε νερό. Δείτε πώς μπορούμε να προσεγγίσουμε αυτό:

Κατανόηση της θερμότητας της λύσης

Η θερμότητα του διαλύματος (ΔH_SOLN) είναι η αλλαγή ενθαλπίας που συμβαίνει όταν ένα γραμμομόριο μιας ουσίας διαλύεται σε έναν διαλύτη (συνήθως νερό). Είναι ένα μέτρο της ενέργειας που απελευθερώνεται ή απορροφάται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάλυσης.

Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της θερμότητας του διαλύματος

1. Πειραματική μέτρηση (θερμιδομετρία): Η πιο άμεση μέθοδος περιλαμβάνει τη μέτρηση της μεταβολής της θερμοκρασίας που συμβαίνει όταν μια γνωστή ποσότητα διαλυμένης ουσίας διαλύεται σε μια γνωστή ποσότητα διαλύτη. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας θερμιδόμετρο.

2. Χρησιμοποιώντας θερμοχημικά δεδομένα (νόμος Hess): Εάν η θερμότητα του σχηματισμού (ΔH_F °) τόσο για τη διαλυμένη ουσία (k₂so₄) όσο και για τη λύση (υδατικό k₂so₄) είναι γνωστή, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το νόμο της Hess για να υπολογίσουμε τη θερμότητα της λύσης.

χρησιμοποιώντας θερμοχημικά δεδομένα (νόμος Hess)

Εδώ είναι η γενική εξίσωση:

ΔH_Soln =ΔH_F ° (διάλυμα) - ΔH_F ° (διαλυμένη ουσία)

Ας σπάσουμε τα βήματα:

1. Βρείτε τις τυπικές ενθαλπίες σχηματισμού (ΔH_F °): Θα χρειαστεί να αναζητήσετε την τυπική ενθαλπία των τιμών σχηματισμού για τα εξής:

* ΔH_F ° (k₂so₄ (s)) (στερεό θειικό κάλιο)

* ΔH_F ° (k₂so₄ (aq)) (υδατικό θειικό κάλιο)

Μπορείτε να βρείτε αυτές τις τιμές σε τυπικούς θερμοδυναμικούς πίνακες.

2. Υπολογίστε τη θερμότητα του διαλύματος: Συνδέστε τις τιμές από το βήμα 1 στην εξίσωση:

(K₂so₄ (aq)) - ΔH_f ° (k₂so₄ (s))

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε ότι βρίσκετε τις ακόλουθες τιμές σε έναν πίνακα (αυτές είναι κατά προσέγγιση):

* ΔH_F ° (k₂so₄ (s)) =-1434 kJ/mol

* ΔH_F ° (k₂so₄ (aq)) =-1407 kJ/mol

Στη συνέχεια, η θερμότητα του διαλύματος θα ήταν:

ΔH_Soln =-1407 kJ/mol -(-1434 kJ/mol) =27 kJ/mol

Συμπέρασμα:

Αυτός ο υπολογισμός υποδεικνύει ότι η διάλυση θειικού καλίου στο νερό είναι ενδοθερμική Διαδικασία (θετική ΔH_SOLN), που σημαίνει ότι η θερμότητα απορροφάται από το περιβάλλον κατά τη διάρκεια της διαδικασίας.

Σημαντική σημείωση:

* Η θερμότητα του διαλύματος μπορεί να ποικίλει ελαφρώς ανάλογα με τη συγκέντρωση του διαλύματος.

* Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε συνεπείς μονάδες για τους υπολογισμούς σας.

* Πάντα να ελέγχετε τις τιμές που βρίσκετε σε πίνακες για ακρίβεια.