일정압력 열량계에서 산-염기 중화열 계산

일정압력 열량계에서 산-염기 중화열 계산

 

 

열용량이 387 J/℃인 일정압력 열량계에서 0.600 M HNO3 400 mL를 0.300 M Ba(OH)2 400 mL와 혼합하였다. 두 용액의 초기온도는 18.88℃이다. 용액의 최종온도는 얼마인가?

 

----------------------------------------------------

 

중화열은 55.8 kJ/mol, 용액들의 밀도와 비열은 물과 같다고 가정합니다.

 

H+의 몰수 = 0.600 mol/L × 0.400 L = 0.240 mol

OH-의 몰수 = 2(0.300) mol/L × 0.400 L = 0.240 mol

 

따라서 발생하는 중화열은

( 중화열 설명 http://ywpop.tistory.com/3925 )

0.240 mol × 55.8 kJ/mol = 13.4 kJ

 

열량계의 열용량이 주어졌을 경우에는

반응계가 방출한 반응열은 용액과 열량계가 나눠서 흡수한다고 보고 계산해야 합니다.

( 보충 설명 http://ywpop.tistory.com/3434 )

 

반응계가 방출한 열 = (용액이 흡수한 열) + (열량계가 흡수한 열)

 

heat = (specific heat soln × mass soln × Δt) + (heat capacity calorimeter × Δt)

heat = (specific heat soln × mass soln + heat capacity calorimeter) × Δt

 

13400 J = (4.184 J/g℃ × 800 g + 387 J/℃) × Δt

Δt = 3.59

 

따라서 용액의 최종온도는 22.47℃입니다.

x = 18.88 + 3.59 = 22.47℃