Cho rằng sự hòa tan của muối NH4NO3 vào trong nước gồm hai giai đoạn:
– Giai đoạn 1: Tinh thể NH4NO3 bị phá vỡ thành các ion, các ion được khuếch tán trong dung môi nước.
– Giai đoạn 2: Sự kết hợp giữa các ion và nước để tạo thành dung dịch đồng nhất (quá trình hydrate hóa).
Quá trình hòa tan này làm cho nước thay đổi nhiệt độ. Cho 56,56 gam muối NH4NO3 vào 1000 gam nước ở 25°C. Biết năng lượng phân li thành các ion của NH4NO3 là +646 kJ/mol, tổng năng lượng hydration của hai ion NH4+ và NO3- là -621 kJ/mol, nhiệt dung riêng của dung dịch (nhiệt lượng cần cung cấp để tăng nhiệt độ của 1 gam dung dịch lên 1°C) là 4,184 J/g.K. Sau quá trình hòa tan, nhiệt độ của dung dịch là a °C. Giá trị của a là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?
Câu trả lời tốt nhất
Năng lượng tiêu thụ khi phân ly lớn hơn năng lượng tỏa ra khi hydrate hóa (về độ lớn) nên quá trình hòa tan NH4NO3 thu nhiệt.
Hòa tan 1 mol NH4NO3 thu vào 646 – 621 = 25 kJ nhiệt của môi trường.
nNH4NO3 = 56,56/80 = 0,707 mol
—> Nhiệt thu vào = 0,707.25 = 17,675 kJ = 17675 J
Quá trình trao đổi nhiệt: 1000.4,184(25 – a) = 17675
—> a = 21°C