Учебное пособие по общей и неорганической химии для самостоятельной работы студентов. Часть 1. Общая химия. Амиров Р.Р - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

48
на -534.7 кДж/моль. Энергию ионной решетки CaI, U
o
(CaI),
примите такой же, как у KI (-640.2 кДж/моль). Устойчиво ли
соединение CaI?
Решение. Суммирование по циклу Борна-Габера дает:
ΔH
субл.
(Ca) = 201.0 кДж/моль
ΔH
e,1
(Ca) = 589.8 кДж/моль
½ΔH
субл.
(I
2
) = 31.22 кДж/моль
½ΔH
св.
(I
2
) = 74.4 кДж/моль
А
e
(I) = -295.3 кДж/моль
U
o
(CaI) = -640.2 кДж/моль
ΔH
о
обр.,298
(CaI) = -39.08 кДж/моль
Небольшое отрицательное значение ΔH
о
обр.,298
(CaI) допускает
принципиальную возможность образования кристаллов CaI,
однако они должны самопроизвольно диспропорционировать
по реакции
2CaI (к.) = Ca (к.) + CaI
2
(к.).
ΔH
о
обр.,298
, кДж/моль -39.1 0 -534.7
Действительно, энтальпия этой реакции существенно отрица-
тельна: ΔH = -534.7 + 0 – 2·(-39.1) = -456.5 кДж/моль.
4.2.6. Вычислите энтальпию гидратации иона Cl
-
, если известны эн-
тальпия гидратации иона Na
+
(-422.59 кДж/моль), энергия
ионной решетки NaCl (U
o
= -777.8 кДж/моль) и тепловые эф-
фекты следующих процессов:
NaCl (к.) → NaCl (г.) ΔH
о
298
= 228.9 кДж/моль,
NaCl (г.) → NaCl (р.) ΔH
о
298
= -225.1 кДж/моль.
Решение. Энтальпия растворения NaCl, то есть энтальпия про-
цесса NaCl (к.) → NaCl (р.), по закону Гесса составляет ΔH
раст.
= 228.9 + (-225.1) = 3.8 кДж/моль. Эта величина складывается
из энтальпии гидратации ионов Na
+
, ΔH
гидр.
(Na
+
), ионов Cl
-
,
ΔH
гидр.
(Cl
-
), и энтальпии разрушения кристаллической решетки
NaCl, которая равна по величине и обратна по знаку энергии
ионной решетки, U
o
(NaCl), то есть ΔH
раст.
= ΔH
гидр.
(Na
+
) +
ΔH
гидр.
(Cl
-
) – U
o
(NaCl). Отсюда ΔH
гидр.
(Cl
-
) = 3.8 – (-422.59) +
(-777.8) = -351.41 кДж/моль.
4.2.7. При растворении 12 г Na
2
SO
4
в 100 мл воды температура рас-
твора повысилась на 0.59 К. Принимая удельную теплоем-
кость раствора равной 4.18 Дж/(К·г), вычислите энтальпию
гидратообразования Na
2
SO
4
·10Н
2
О из безводной соли и воды,
если энтальпия растворения Na
2
SO
4
·10Н
2
О в воде составляет
78.6 кДж/моль.
Решение. С учетом общей массы раствора m (100 + 12 = 112 г),
его теплоемкости (с) и повышения температуры (Δt) находим 
         на -534.7 кДж/моль. Энергию ионной решетки CaI, Uo(CaI),
         примите такой же, как у KI (-640.2 кДж/моль). Устойчиво ли
         соединение CaI?
            Решение. Суммирование по циклу Борна-Габера дает:
                   ΔHсубл.(Ca) = 201.0 кДж/моль
                   ΔHe,1(Ca) = 589.8 кДж/моль
                   ½ΔHсубл.(I2) = 31.22 кДж/моль
                   ½ΔHсв.(I2) = 74.4 кДж/моль
                         Аe(I) = -295.3 кДж/моль
                       Uo(CaI) = -640.2 кДж/моль
                    о
               ΔH обр.,298(CaI) = -39.08 кДж/моль
         Небольшое отрицательное значение ΔHообр.,298(CaI) допускает
         принципиальную возможность образования кристаллов CaI,
         однако они должны самопроизвольно диспропорционировать
         по реакции
                                2CaI (к.) = Ca (к.) + CaI2 (к.).
            о
         ΔH обр.,298, кДж/моль -39.1           0       -534.7
         Действительно, энтальпия этой реакции существенно отрица-
         тельна: ΔH = -534.7 + 0 – 2·(-39.1) = -456.5 кДж/моль.
4.2.6.   Вычислите энтальпию гидратации иона Cl-, если известны эн-
         тальпия гидратации иона Na+ (-422.59 кДж/моль), энергия
         ионной решетки NaCl (Uo = -777.8 кДж/моль) и тепловые эф-
         фекты следующих процессов:
            NaCl (к.) → NaCl (г.)           ΔHо298 = 228.9 кДж/моль,
            NaCl (г.) → NaCl (р.)           ΔHо298 = -225.1 кДж/моль.
         Решение. Энтальпия растворения NaCl, то есть энтальпия про-
         цесса NaCl (к.) → NaCl (р.), по закону Гесса составляет ΔHраст.
         = 228.9 + (-225.1) = 3.8 кДж/моль. Эта величина складывается
         из энтальпии гидратации ионов Na+, ΔHгидр.(Na+), ионов Cl-,
         ΔHгидр.(Cl-), и энтальпии разрушения кристаллической решетки
         NaCl, которая равна по величине и обратна по знаку энергии
         ионной решетки, Uo(NaCl), то есть ΔHраст. = ΔHгидр.(Na+) +
         ΔHгидр.(Cl-) – Uo(NaCl). Отсюда ΔHгидр.(Cl-) = 3.8 – (-422.59) +
         (-777.8) = -351.41 кДж/моль.
4.2.7.   При растворении 12 г Na2SO4 в 100 мл воды температура рас-
         твора повысилась на 0.59 К. Принимая удельную теплоем-
         кость раствора равной 4.18 Дж/(К·г), вычислите энтальпию
         гидратообразования Na2SO4·10Н2О из безводной соли и воды,
         если энтальпия растворения Na2SO4·10Н2О в воде составляет
         78.6 кДж/моль.
         Решение. С учетом общей массы раствора m (100 + 12 = 112 г),
         его теплоемкости (с) и повышения температуры (Δt) находим
                                                                       48

Страницы