溶液の熱を理解する
溶液の熱(ΔH_SOLN)は、1モルの物質が溶媒(通常は水)に溶解すると発生するエンタルピー変化です。これは、溶解プロセス中に放出または吸収されるエネルギーの尺度です。
溶液の熱を決定する方法
1。実験測定(熱量測定): 最も直接的な方法は、既知の量の溶質が既知の量の溶媒に溶解するときに発生する温度変化を測定することです。これは、熱量計を使用して行われます。
2。熱化学データの使用(Hessの法則): 溶質(k₂so₄)と溶液(水性k₂so₄)の両方の形成の熱(Δh_f°)がわかっている場合、hessの法則を使用して溶液の熱を計算できます。
熱化学データ(Hessの法律)を使用しています
これが一般的な方程式です:
ΔH_SOLN=ΔH_F°(ソリューション) - ΔH_F°(溶質)
ステップを分解しましょう:
1。形成の標準エンタルピー(ΔH_F°)を見つけます: 以下については、形成値の標準エンタルピーを調べる必要があります。
*ΔH_F°(k₂SO₄(s))(硫酸固体)
*Δh_f°(k₂so₄(aq))(水性硫酸カリウム)
これらの値は、標準の熱力学テーブルで見つけることができます。
2。溶液の熱を計算します: ステップ1の値を方程式に差し込みます。
Δh_soln=Δh_f°(k₂so₄(aq)) - Δh_f°(k₂so₄(s))
例:
テーブルに次の値を見つけると仮定しましょう(これらは近似です)。
*Δh_f°(k₂so₄(s))=-1434 kj/mol
*Δh_f°(k₂so₄(aq))=-1407 kj/mol
次に、溶液の熱は次のとおりです。
ΔH_SOLN=-1407 kJ/mol-(-1434 kJ/mol)=27 kJ/mol
結論:
この計算は、水中の硫酸カリウムの溶解が吸熱であることを示しています プロセス(正のΔH_SOLN)。つまり、プロセス中に熱が周囲から吸収されることを意味します。
重要な注意:
*溶液の熱は、溶液の濃度によってわずかに異なる場合があります。
*計算には一貫したユニットを使用してください。
*テーブルにある値を精度のために常に再確認してください。