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溶解熱

気体状態のHCl(g)がH+(g)とCl-(g)に解離する反応1と、水に溶解したHCl(aq)がH+(aq)とCl-(aq)に電離する反応2の違いに関する以下の問いに答えよ。ただし反応熱は発熱のときはプラスに、吸熱のときはマイナスに表記するものとする。

HCl(g) → H+(g) + Cl-(g) 反応熱Q (反応1)
HCl(aq) → H+(aq) + Cl-(aq) 反応熱57kJ/mol (反応2)

問1
H-Cl 結合の結合エネルギーを 428kJ/mol, Hのイオン化エネルギーを1312kJ/mol, Clの電子親和力を349kJ/molとして、反応1の反応熱Qを求めよ。
(答:1391kJ)

問2
0.10molの気体のHCl(g) を水1.0kgに溶解したところ、水の温度が1.8℃上昇した。ここで発生した熱には、HCl(g) を溶解する反応熱と HCl(aq) が電離する反応の両方の反応熱が含まれる。0.10molの H+(g)と 0.10 molの Cl-(g)を仮想的に水に溶解するときに発生する熱を求めよ。
(答:1.5×10^2kJ)

問2の答えが合わないので自分の考え方のおかしいところを教えてください。

自分の考え↓
HCl(g) が水に溶解する過程は以下のようになる。
(1) HCl(g) + aq →H+(g) + Cl-(g) + aq
(2) H+(g) + Cl-(g) + aq →HCl(aq)
(3) HCl(aq) →H+(aq) + Cl-(aq)

(1)の過程で必要なエネルギーは、HCl(g)が0.1molであるから、139.1kJである。
(2)の過程で放出されるエネルギーをQとおく。
(3)の過程で放出されるエネルギーは、 HCl(aq)が0.1molであるから、5.7kJである。

HCl(g) →H+(aq) + Cl-(aq) の反応の過程で発生した熱は 1.8×1000×4.2×1/1000=7.56kJである。

したがって、Q+5.7=7.56+139.1
∴ Q=140.96≒1.4×10^2

お願いします。

投稿日時 - 2013-01-22 16:13:26

QNo.7904888

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回答(1)

ANo.1

まず気になるのが
「H+(g)と Cl-(g)を仮想的に水に溶解する」
がどういう式になるかってところ.
H+(g) + Cl-(g) + aq →HCl(aq)
でいいのかなぁ.
H^+(g) + Cl^-(g) + aq → H^+(aq) + Cl^-(aq)
ってことはないかな?

あと, 反応熱に符号はいらないんだっけ?

投稿日時 - 2013-01-23 00:20:36