発熱量の測定と 1 mol あたりへの換算
着眼点q = mc\Delta t で熱量を出し、反応した物質量で割る。最後に発熱なら負号を付ける。
q\ [\mathrm{J}] = m\ [\mathrm{g}] \times c\ [\mathrm{J/(g\cdot K)}] \times \Delta t\ [\mathrm{K}]
例題
1
水 48 g に \ce{NaOH}(固)2.0 g を溶かすと、温度が 10.6 K 上がった。溶液の比熱を 4.2\ \mathrm{J/(g\cdot K)} とし、\ce{NaOH} の溶解エンタルピーを有効数字2桁で求めよ。\ce{NaOH}=40。
解答
溶液の質量 48 + 2.0 = 50\ \mathrm{g}
q = 50 \times 4.2 \times 10.6 = 2226\ \mathrm{J}
\ce{NaOH} は 2.0/40 = 0.050\ \mathrm{mol}、1 mol あたり 2226/0.050 = 4.45\times10^4\ \mathrm{J}
発熱なので 答え -45\ \mathrm{kJ/mol}
q = 50 \times 4.2 \times 10.6 = 2226\ \mathrm{J}
\ce{NaOH} は 2.0/40 = 0.050\ \mathrm{mol}、1 mol あたり 2226/0.050 = 4.45\times10^4\ \mathrm{J}
発熱なので 答え -45\ \mathrm{kJ/mol}
確認問題
1
100 g の水が 4.2 kJ を吸収すると何 K 上がるか。比熱 4.2\ \mathrm{J/(g\cdot K)}。
答え
10 K(4200 = 100 \times 4.2 \times \Delta t)