열용량과 비열. 염화칼슘, CaCl2(s)의 용해열

열용량과 비열. 염화칼슘, CaCl2(s)의 용해열

 

 

CaCl2(s)의 물에 대한 용해 반응은 발열 반응으로 ΔH_용해 = -81.3 kJ/mol이다. 25.0℃ 물을 가지고 시작하여 1.00 m CaCl2 용액을 만들면 이 용액의 최종 온도(℃)는 얼마가 되겠는가? 순수한 물과 용액의 비열은 동일한 4.18 J/g•℃라고 가정한다.

 

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

 

1.00 m CaCl2 용액 = 1.00 mol CaCl2 / 1 kg 물

 

CaCl2의 용해열(-q) = 물이 얻은 열(+q)

또는 물의 흡열(+q) = CaCl2의 발열(-q)

 

+q = C m Δt

+81300 J = (4.18 J/g•℃) (1000 g) Δt

Δt = 81300 / (4.18 × 1000)

= 19.4 ℃

 

Δt = 나중 온도 – 처음 온도

나중 온도 = Δt + 처음 온도

= 19.4 + 25.0

= 44.4 ℃

 

 

답: 44.4 ℃

 

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

 

a) CaCl2의 질량을 뺀 물의 질량만으로 계산하는 교재도 있고,

b) CaCl2의 질량을 포함한 용액의 질량으로 계산하는 교재도 있습니다.

저는 후자(b)가 맞다고 생각합니다.

( 관련 글 http://ywpop.tistory.com/3670 )

 

 

CaCl2의 몰질량 = 110.98 g/mol 이므로,

1.00 mol × (110.98 g/mol) = 110.98 g CaCl2

 

+q = C m Δt

+81300 J = (4.18 J/g•℃) (1000+110.98 g) Δt

Δt = 81300 / (4.18 × 1110.98)

= 17.5 ℃

 

Δt = 나중 온도 – 처음 온도

나중 온도 = Δt + 처음 온도

= 17.5 + 25.0

= 42.5 ℃

 

 

답: 42.5 ℃