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温度とジュールを考慮して、溶液に溶解した物質の質量をどのようにして見つけますか?

温度とジュールのみを使用して溶液に溶解した物質の質量を直接見つけることはできません。その理由は次のとおりです。

* ジュールは、質量ではなくエネルギーを表します。 ジュールは、存在する物質の量ではなく、伝達される熱エネルギーの量を測定します。

* 温度の変化だけで質量については教えてくれません 少量の水量の大きな温度変化は、大量の水の小さな温度変化よりも少ないジュールを必要とします。

溶解した物質の質量を見つけるには、次のような追加情報が必要です。

1。溶液の熱(溶解のエンタルピー): これは、1モルの物質が溶媒に溶解すると、吸収または放出される熱の量です。

2。溶液の比熱容量: これは、1グラムの溶液の温度を1度摂氏1度上げるのに必要な熱エネルギーの量です。

3。溶液の初期温度と最終温度: これにより、溶解プロセス中に発生した温度変化がわかります。

この情報を使用して溶解した物質の質量を計算する方法は次のとおりです。

1。吸収または放出された熱を計算します:

*ΔH=M×C×ΔT

どこ:

*ΔHは吸収または放出される熱(ジュール)

* mは溶液の質量(グラム)です

* Cは溶液の比熱容量です(摂氏1グラムあたりのジュール)

*ΔTは温度の変化です(摂氏)

2。溶解した物質のモルを計算します:

*溶液の熱(ΔHsoln)と吸収または放出された熱(ΔH)を使用して、溶解した物質のモルを計算します。

*物質のモル=ΔH /ΔHsoln

3。モルをグラムに変換:

*物質のモルをそのモル質量で掛けて、物質の質量を溶解します。

例:

5グラムの塩化ナトリウム(NaCl)を100グラムの水に溶解するとします。摂氏2度の温度上昇を測定します。溶液の比熱容量は4.18 j/g°Cであり、NaClの溶液の熱は+3.88 kJ/molです。

1。吸収された熱を計算します:

*ΔH=(5 g + 100 g)×4.18 j/g°C×2°C =879.6 j =0.8796 kj

2。溶解したNaClのモルを計算します:

* naClのモル=0.8796 kJ / 3.88 kJ / mol =0.227 mol

3。溶解したNaClの質量を計算します:

* NaClの質量=0.227 mol×58.44 g/mol =13.26 g

重要な注意: これは単純化された例です。実際には、特定の物質、溶媒、および実験条件に応じて、計算はより複雑になる可能性があります。容器の熱容量、混合の熱、溶液の体積の可能性のある変化などの要因を考慮する必要があるかもしれません。

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