커피컵 열량계 1.0 M NaOH 100.0 mL 1.0 M HCl 100.0 mL 24.6℃ 31.3℃

커피컵 열량계 1.0 M NaOH 100.0 mL 1.0 M HCl 100.0 mL 24.6℃ 31.3℃

 

 

커피-컵 열량계에

1.0 M NaOH 100.0 mL와

1.0 M HCl 100.0 mL를 섞었다.

두 용액의 처음 온도는 24.6℃였다.

반응 후 최종 온도는 31.3℃이다.

모든 용액의 밀도가 1.0 g/cm3,

비열이 4.18 J/℃•g로 가정하고,

NaOH와 HCl의 중화반응에서 엔탈피 변화를 계산하라.

열량계와 주위에 열을 잃지 않은 것으로 가정한다.

 

 

In a coffee-cup calorimeter, 100.0 mL of 1.0 M NaOH and 100.0 mL of 1.0 M HCl are mixed. Both solutions were originally at 24.6℃. After the reaction, the final temperature is 31.3℃. Assuming that all the solutions have a density of 1.0 g/cm3 and a specific heat capacity of 4.18 J/℃•g, calculate the enthalpy change for the neutralization of HCl by NaOH. Assume that no heat is lost to the surroundings or to the calorimeter.

 

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[참고] 커피컵 열량계를 사용한 ΔH 측정. HCl + NaOH 중화열 측정

- 일정 압력 열계량법 (Constant Pressure Calorimetry)

[ https://ywpop.tistory.com/3038 ]

 

 

 

모든 용액의 밀도 = 1.0 g/cm3 = 1.0 g/mL 이므로,

혼합 용액의 질량 = 100.0 + 100.0 = 200.0 g

 

 

 

q = C m Δt

= (4.18 J/g•℃) (200.0 g) (31.3 – 24.6 ℃)

= 5601.2 J

= 5.6012 kJ

---> 주위가 흡수한 열

---> 계가 방출한 열 = –5.6012 kJ

 

 

 

반응한 HCl의 몰수

= (1.0 mol/L) (100.0/1000 L)

= 0.10 mol

= 생성된 H2O의 몰수

 

 

 

몰당 중화열(엔탈피 변화, ΔH)을 계산하면,

–5.6012 kJ / 0.10 mol

= –5.6012 kJ / 0.10 mol

= –56.012 kJ/mol

 

 

 

답: ΔH = –56 kJ/mol

 

 

 

 

[키워드] 커피컵 열량계 기준, HCl NaOH 중화열 기준