* i joule rappresentano energia, non in massa. I joule misurano la quantità di energia termica trasferita, non la quantità di materia presente.
* Il cambiamento di temperatura da solo non ti dice della massa. Un grande cambiamento di temperatura in una piccola massa d'acqua richiede meno joule rispetto a un piccolo cambiamento di temperatura in una grande massa d'acqua.
Per trovare la massa di una sostanza disciolta, sono necessarie ulteriori informazioni, come:
1. Il calore della soluzione (entalpia di dissoluzione): Questa è la quantità di calore assorbito o rilasciato quando una mole di una sostanza si dissolve in un solvente.
2. La capacità termica specifica della soluzione: Questa è la quantità di energia termica richiesta per aumentare la temperatura di un grammo della soluzione di un grado Celsius.
3. Le temperature iniziali e finali della soluzione: Questo ti dice la variazione di temperatura che si è verificata durante il processo di dissoluzione.
Ecco come puoi utilizzare queste informazioni per calcolare la massa di una sostanza disciolta:
1. Calcola il calore assorbito o rilasciato:
* ΔH =m × c × Δt
Dove:
* ΔH è il calore assorbito o rilasciato (joule)
* m è la massa della soluzione (grammi)
* C è la capacità termica specifica della soluzione (joule per grammo per grado Celsius)
* Δt è la variazione di temperatura (Celsius)
2. Calcola le moli di sostanza disciolte:
* Utilizzare il calore della soluzione (ΔHsoln) e il calore assorbito o rilasciato (ΔH) per calcolare le moli di sostanza disciolta.
* Moli di sostanza =ΔH / ΔHsoln
3. Converti le talpe in grammi:
* Moltiplica le moli di sostanza per la sua massa molare per disciolvere la massa della sostanza.
Esempio:
Supponiamo che tu dissolvi 5 grammi di cloruro di sodio (NaCl) in 100 grammi di acqua. Misura un aumento della temperatura di 2 gradi Celsius. Sai che la capacità di calore specifica della soluzione è di 4,18 J/G ° C e il calore della soluzione per NaCl è +3,88 kJ/mol.
1. Calcola il calore assorbito:
* ΔH =(5 g + 100 g) × 4,18 J/g ° C × 2 ° C =879,6 J =0,8796 kJ
2. Calcola le moli di NaCl disciolto:
* Moli di NaCl =0,8796 kJ / 3,88 kJ / mol =0,227 mol
3. Calcola la massa di NaCl disciolti:
* Massa di NaCl =0,227 mol × 58,44 g/mol =13,26 g
Nota importante: Questo è un esempio semplificato. In realtà, il calcolo può essere più complesso a seconda della sostanza specifica, del solvente e delle condizioni sperimentali. Potrebbe essere necessario considerare fattori come la capacità termica del contenitore, il calore della miscelazione e le possibili variazioni del volume della soluzione.
