열용량과 비열. 마그네슘 금속 0.243 g을 충분한 양의 HCl과 혼합

열용량과 비열. 마그네슘 금속 0.243 g을 충분한 양의 HCl과 혼합

 

 

일정 압력 열량계에서 마그네슘 금속 0.243 g을

충분한 양의 HCl과 혼합하여 용액 100 mL를 제조하였을 때

다음의 반응이 일어난다.

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)

반응의 결과로 용액의 온도가 23.0℃에서 34.1℃까지 상승하였다면,

kJ/mol Mg의 단위로 ΔH의 값을 계산하시오.

단, 용액의 비열은 4.18 J/g•℃, 밀도는 1.00 g/mL라고 가정.

 

 

[ Measuring ΔH Using a Coffee-Cup Calorimeter ]

When 0.243 g of Mg metal is combined with enough HCl

to make 100 mL of solution in a constant-pressure calorimeter,

the following reaction occurs:

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)

If the temperature of the solution increases

from 23.0 ℃ to 34.1 ℃ as a result of this reaction,

calculate ΔH in kJ/mol of Mg.

Assume that the solution has a specific heat of 4.18 J/g•℃.

 

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q = C m Δt

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2897 )

 

 

 

용액의 밀도 ≒ 물의 밀도 = 1.00 g/mL 라고 가정하면,

용액 100 mL = 용액 100 g

 

 

 

용액이 흡수한 열을 계산하면,

q = (4.18 J/g•℃) (100 g) (34.1 – 23.0 ℃)

= +4639.8 J

---> 반응 계가 방출한 열 = –4639.8 J

 

 

 

Mg의 몰질량 = 24.31 g/mol 이므로,

0.243 g Mg의 몰수를 계산하면,

0.243 g / (24.31 g/mol) = 0.00999589 mol Mg

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

Mg의 몰당 반응열을 계산하면,

–4639.8 J / 0.00999589 mol

= –464171 J/mol

= –464 kJ/mol

 

 

 

답: –464 kJ/mol

 

 

 

 

[키워드] Mg metal 0.243 g enough HCl 100 mL 23.0℃ 34.1℃

 

[FAQ] [①23/01/04]