Chemistry Labs

Bài 1

Hợp chất Q (khối lượng mol 122.0 g mol−1^{-1}) gồm cacbon, hydro và oxi. PHẦN A. Entanpi tạo thành chuẩn của COX2(g)\ce{CO2(g)} và HX2O(l)\ce{H2O(l)} ở 25.00 ∘C25.00\ ^\circ\mathrm{C} là −393.51-393.51 và −285.83-285.83 kJ mol−1^{-1}; R=8.314R = 8.314 J K−1^{-1} mol−1^{-1} (nguyên tử khối: H = 1.0, C = 12.0, O = 16.0). Đốt 0.6000 g Q rắn trong oxi dư ở nhiệt lượng kế bom chứa sẵn 710.0 g nước ở 25.000 ∘C25.000\ ^\circ\mathrm{C}. Sau phản ứng nhiệt độ là 27.250 ∘C27.250\ ^\circ\mathrm{C}, tạo ra 1.5144 g COX2(g)\ce{CO2(g)} và 0.2656 g HX2O(l)\ce{H2O(l)}. (1.1) Xác định công thức phân tử của Q và viết phương trình cân bằng (kèm trạng thái) cho phản ứng cháy. (1.2) Cho nhiệt dung riêng của nước 4.184 J g−1^{-1} K−1^{-1} và biến thiên nội năng ΔU∘=−3079\Delta U^\circ = -3079 kJ mol−1^{-1}, tính nhiệt dung của nhiệt lượng kế (không kể nước). (1.3) Tính entanpi tạo thành chuẩn ΔHf∘\Delta H_f^\circ của Q. PHẦN B. Sự phân bố của Q giữa benzen và nước ở 6 ∘C6\ ^\circ\mathrm{C} cho các nồng độ cân bằng (cB,cW)(c_B, c_W) (mol dm−3^{-3}): (0.0118, 0.00281), (0.0478, 0.00566), (0.0981, 0.00812), (0.156, 0.0102). Giả sử trong benzen chỉ có một dạng Q và trong nước Q là monome. (1.4) Bằng tính toán, hãy cho biết Q là monome hay dime trong benzen. (1.5) Với dung dịch loãng lý tưởng, ΔTf=R(Tf0)2Xs/ΔHf\Delta T_f = R(T_f^0)^2 X_s/\Delta H_f; khối lượng mol benzen 78.0 g mol−1^{-1}, benzen nguyên chất đông đặc ở 5.40 ∘C5.40\ ^\circ\mathrm{C} (1 atm), ΔHf=9.89\Delta H_f = 9.89 kJ mol−1^{-1}. Tính nhiệt độ đông đặc của dung dịch 0.244 g Q trong 5.85 g benzen.
Bước 5/5: Nhiệt độ đông đặc của dung dịch
← TrướcTiếp →
ΔTf=R(Tf0)2XsΔHf=8.314×278.552×1.32×10−29.89×103=0.861 K;Tf=5.40−0.861=4.54 ∘C\Delta T_f = \frac{R (T_f^0)^2 X_s}{\Delta H_f} = \frac{8.314\times 278.55^2\times 1.32\times10^{-2}}{9.89\times10^{3}} = 0.861\ \text{K};\quad T_f = 5.40 - 0.861 = 4.54\ ^\circ\mathrm{C}
Phân tích

Q dime hóa hoàn toàn có khối lượng mol biểu kiến 244 g mol−1^{-1}, nên Xs=0.244/2440.244/244+5.85/78.0=1.32×10−2X_s = \frac{0.244/244}{0.244/244 + 5.85/78.0} = 1.32\times10^{-2}. Thay Tf0=278.55T_f^0 = 278.55 K được ΔTf=0.861\Delta T_f = 0.861 K, dung dịch đông đặc ở 4.54 ∘C4.54\ ^\circ\mathrm{C}.

Lỗi hay gặp. Dùng khối lượng mol của dime (244 g mol−1^{-1}) khi tính phần mol chất tan — dùng 122 sẽ làm XsX_s và độ hạ điểm đông tăng gấp đôi.