Рассчитайте теплоту растворения кристаллогидрата сульфита натрия (Na2SO3 × 7H2O), если теплота растворения безводного сульфита натрия равна 11,34 кДж/моль, а теплота образования кристаллогидрата этой соли (теплота гидратации) равна 58,4 кДж/моль.
Привет! Я с удовольствием помогу тебе решить эту задачу!
Для начала, давай разберёмся с терминами, чтобы было понятнее. Теплота растворения - это количество теплоты, которое необходимо отдать или поглотить, чтобы растворить 1 моль вещества в определённом количестве растворителя. Теплота гидратации - это количество теплоты, которое выделяется или поглощается при образовании 1 моля гидрата.
Теперь перейдём к решению задачи. У нас есть две разные величины: теплота растворения безводного сульфита натрия и теплота образования кристаллогидрата сульфита натрия. Нам нужно найти теплоту растворения кристаллогидрата.
Для этого мы можем воспользоваться принципом Гесса, который гласит, что изменение энтальпии реакции зависит только от начальных и конечных состояний, а не от способа перехода между ними.
Поскольку у нас есть два реагента (безводный сульфит натрия и вода), которые превращаются в два конечных продукта (кристаллогидрат сульфита натрия и раствор), мы можем разложить реакцию на две стадии.
Сначала рассмотрим реакцию образования кристаллогидрата сульфита натрия:
Na2SO3 + 7H2O -> Na2SO3 × 7H2O
Теплота гидратации равна 58,4 кДж/моль. Это означает, что при образовании 1 моля кристаллогидрата сульфита натрия выделяется 58,4 кДж теплоты.
Теплота растворения безводного сульфита натрия равна 11,34 кДж/моль. То есть, при растворении 1 моля вещества поглощается 11,34 кДж теплоты.
Теперь воспользуемся принципом Гесса и рассмотрим обратную реакцию растворения кристаллогидрата:
Na2SO3 × 7H2O -> Na2SO3 + 7H2O
Мы знаем, что реакция образования кристаллогидрата сульфита натрия выделяет 58,4 кДж теплоты, поэтому обратная реакция растворения будет поглощать ту же самую теплоту -58,4 кДж.
Теперь соберём воедино все три реакции, чтобы получить реакцию растворения кристаллогидрата:
Na2SO3 + 7H2O -> Na2SO3 × 7H2O (58,4 кДж)
Na2SO3 × 7H2O -> Na2SO3 + 7H2O (-58,4 кДж)
Если сложить эти две реакции, то все вещества будут отменяться, оставляя только реакцию растворения безводного сульфита натрия:
Na2SO3 + 7H2O -> Na2SO3 + 7H2O (теплота растворения)
Теплота растворения безводного сульфита натрия равна 11,34 кДж/моль.
Теперь у нас есть две равенства с теплотами растворения:
11,34 кДж/моль = 58,4 кДж - 58,4 кДж/моль
Чтобы найти теплоту растворения кристаллогидрата сульфита натрия, нам нужно вычесть из теплоты образования кристаллогидрата теплоту растворения безводного сульфита:
Теплота растворения кристаллогидрата = 58,4 кДж - 11,34 кДж/моль
Теплота растворения кристаллогидрата сульфита натрия равна 47,06 кДж/моль.
Надеюсь, с помощью этого подробного объяснения ты сможешь легко понять решение задачи! Если остались ещё вопросы, не стесняйся задавать!
Для начала, давай разберёмся с терминами, чтобы было понятнее. Теплота растворения - это количество теплоты, которое необходимо отдать или поглотить, чтобы растворить 1 моль вещества в определённом количестве растворителя. Теплота гидратации - это количество теплоты, которое выделяется или поглощается при образовании 1 моля гидрата.
Теперь перейдём к решению задачи. У нас есть две разные величины: теплота растворения безводного сульфита натрия и теплота образования кристаллогидрата сульфита натрия. Нам нужно найти теплоту растворения кристаллогидрата.
Для этого мы можем воспользоваться принципом Гесса, который гласит, что изменение энтальпии реакции зависит только от начальных и конечных состояний, а не от способа перехода между ними.
Поскольку у нас есть два реагента (безводный сульфит натрия и вода), которые превращаются в два конечных продукта (кристаллогидрат сульфита натрия и раствор), мы можем разложить реакцию на две стадии.
Сначала рассмотрим реакцию образования кристаллогидрата сульфита натрия:
Na2SO3 + 7H2O -> Na2SO3 × 7H2O
Теплота гидратации равна 58,4 кДж/моль. Это означает, что при образовании 1 моля кристаллогидрата сульфита натрия выделяется 58,4 кДж теплоты.
Теперь рассмотрим реакцию растворения безводного сульфита натрия:
Na2SO3 -> 2Na+ + SO3(2-)
Теплота растворения безводного сульфита натрия равна 11,34 кДж/моль. То есть, при растворении 1 моля вещества поглощается 11,34 кДж теплоты.
Теперь воспользуемся принципом Гесса и рассмотрим обратную реакцию растворения кристаллогидрата:
Na2SO3 × 7H2O -> Na2SO3 + 7H2O
Мы знаем, что реакция образования кристаллогидрата сульфита натрия выделяет 58,4 кДж теплоты, поэтому обратная реакция растворения будет поглощать ту же самую теплоту -58,4 кДж.
Теперь соберём воедино все три реакции, чтобы получить реакцию растворения кристаллогидрата:
Na2SO3 + 7H2O -> Na2SO3 × 7H2O (58,4 кДж)
Na2SO3 × 7H2O -> Na2SO3 + 7H2O (-58,4 кДж)
Если сложить эти две реакции, то все вещества будут отменяться, оставляя только реакцию растворения безводного сульфита натрия:
Na2SO3 + 7H2O -> Na2SO3 + 7H2O (теплота растворения)
Теплота растворения безводного сульфита натрия равна 11,34 кДж/моль.
Теперь у нас есть две равенства с теплотами растворения:
11,34 кДж/моль = 58,4 кДж - 58,4 кДж/моль
Чтобы найти теплоту растворения кристаллогидрата сульфита натрия, нам нужно вычесть из теплоты образования кристаллогидрата теплоту растворения безводного сульфита:
Теплота растворения кристаллогидрата = 58,4 кДж - 11,34 кДж/моль
Теплота растворения кристаллогидрата сульфита натрия равна 47,06 кДж/моль.
Надеюсь, с помощью этого подробного объяснения ты сможешь легко понять решение задачи! Если остались ещё вопросы, не стесняйся задавать!