중화열 측정. CsOH(aq) + HCl(aq)

중화열 측정. CsOH(aq) + HCl(aq)

 

 

0.200 M CsOH 100.0 mL를 0.400 M HCl 50.0 mL와 열량계에서 섞는다고 가정하자.

용액의 처음 온도는 22.50℃이고, 반응 후의 최종 온도는 24.28℃이다.

용액의 밀도는 모두 1.00 g/mL이고, 혼합 용액의 비열은 4.2 J/g℃이다.

1.00 mol CsOH의 중화 반응에 대한 엔탈피 변화(kJ)는 얼마인가?

 

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

 

0.200 M CsOH 100.0 mL에 들어있는 CsOH의 몰수

= (0.200 mol/L) * 0.100 L = 0.0200 mol

 

0.400 M HCl 50.0 mL에 들어있는 HCl의 몰수

= (0.400 mol/L) * 0.050 L = 0.0200 mol

 

CsOH(aq) + HCl(aq) → CsCl(aq) + H2O(l)

CsOH : HCl = 1 : 1 반응하므로, CsOH는 모두 반응하였다.

이때 방출된 열(Q)을 용액이 모두 흡수했다고 가정하고,

용액이 흡수한 열을 계산하면,

Q = C m Δt

= (4.2 J/g℃)(100+50 g)(24.28-22.50 ℃)

= +1121.4 J

 

계가 방출한 열이므로 부호는 –로 바꿔주고,

반응한 몰수가 0.0200 mol이므로, CsOH 1몰당 반응열은

-1121.4 J / 0.0200 mol = -56070 J/mol = -56.1 kJ/mol