Hvordan finder du en masse stof, der er opløst i opløsning, givet temperatur og joules?

* joules repræsenterer energi, ikke masse Joules måler mængden af ​​overført varmeenergi, ikke mængden af ​​tilstedeværende stof.

* Temperaturændring alene fortæller dig ikke om massen. En stor temperaturændring i en lille masse vand kræver færre joule end en lille temperaturændring i en stor masse vand.

For at finde massen af ​​et opløst stof har du brug for yderligere oplysninger, såsom:

1. opløsningsvarmen (entalpi af opløsning): Dette er mængden af ​​varme, der absorberes eller frigives, når en mol af et stof opløses i et opløsningsmiddel.

2. opløsningens specifikke varmekapacitet: Dette er den mængde varmeenergi, der kræves for at hæve temperaturen på et gram af opløsningen med en grad Celsius.

3. Dette fortæller dig den temperaturændring, der skete under opløsningsprocessen.

Sådan kan du bruge disse oplysninger til at beregne massen af ​​et opløst stof:

1. Beregn den absorberede varme eller frigivet:

* ΔH =M × C × ΔT

hvor:

* ΔH er den varme, der er absorberet eller frigivet (Joules)

* m er massen af ​​opløsningen (gram)

* C er opløsningens specifikke varmekapacitet (joules pr. Gram pr. Grad Celsius)

* ΔT er ændringen i temperatur (Celsius)

2. Beregn molenes stof opløste:

* Brug opløsningsvarmen (ΔHsoln) og den optagne varme eller frigivet (ΔH) til at beregne molen af ​​stof, der er opløst.

* Mol stof =ΔH / ΔHSoln

3. Konverter mol til gram:

* Multiplicer stoffets mol med dens molære masse for at få stoffets masse opløst.

Eksempel:

Lad os sige, at du opløser 5 gram natriumchlorid (NaCI) i 100 gram vand. Du måler en temperaturforøgelse på 2 grader Celsius. Du ved, at den specifikke varmekapacitet af opløsningen er 4,18 J/g ° C, og opløsningsvarmen for NaCl er +3,88 kJ/mol.

1. Beregn den absorberede varme:

* ΔH =(5 g + 100 g) × 4,18 J/g ° C × 2 ° C =879,6 J =0,8796 kJ

2. Beregn molen af ​​NaCl opløst:

* Mol NaCl =0,8796 kJ / 3,88 kJ / mol =0,227 mol

3. Beregn massen af ​​NaCl opløst:

* Masse NaCl =0,227 mol × 58,44 g/mol =13,26 g

Vigtig note: Dette er et forenklet eksempel. I virkeligheden kan beregningen være mere kompliceret afhængigt af det specifikke stof, opløsningsmiddel og eksperimentelle forhold. Det kan være nødvendigt at overveje faktorer som beholderens varmekapacitet, blandingsvarmen og mulige ændringer i opløsningens volumen.