118 解説動画
断熱性の容器に 0.50 mol/Lの塩酸 100mLをとり, 固体の水酸化ナトリ 国際
ウム 2.0g を加えたときの温度曲線を図に示した。
(1) 温度変化 AT [K] を, To, Ti, T2,T3 のうち必要なも
のを用いて表せ。
(2) AT=12.4K,得られた水溶液の体積を 100 mL,密度
を 1.0g/cm,比熱を4.1J/(g・K) とする。 この反応を
エンタルピー変化を付した反応式で表せ。 H=1.0,
0=16, Na=23 とし, エンタルピー変化は単位に kJ
を用いた整数値とする。
温度 [℃]
T3
T₂
質量
比熱
塩酸100mL中のHCI の物質量は, 0.50 mol/Lx
2.0g = 0.050mol
To
0
時間
NaOHを加えた
(3) 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和エンタルピーを
-56.5 kJ/mol として, 水酸化ナトリウム (固) の溶解エンタルピーを求めよ
口
指針 (1) NaOH 投入後すぐに発熱が始まったと考え,中和完了後の温度変化を示す直
時間 0まで延ばし最高温度を求める。
解答 (1) T- To
(2)発熱量は, 1.0g/cm×100cm×4.1J/(g・K) ×12.4K = 5084J=5.084 kJ
温度上昇度
100
1000
L=0.050 mol
加えた NaOH の物質量は,
40g/mol
HCI と NaOH は過不足なく中和している。 H2O1mol 当たりの発熱量は,
=101.68kJ/mol≒102kJ/mol
5.084 kJ
0.050 mol
HClaq + NaOH (固) → NaClaq +H2O (液) AH = -102kJ 簪
(3) (2)の熱量は,「NaOH の溶解エンタルピー Q [kJ/mol] + 中和エンタルピー」
-101.68kJ/mol=Q[kJ/mol]+(-56.5kJ/mol)
Q≒-45kJ/mol
C
&
ichi