В калориметре смешали 75 г 8 %‑го раствора гидроксида натрия и 75 г 7.3 %‑й соляной кислоты, при этом наблюдали изменение температуры Δt1 . В другом эксперименте в том же…

Чтобы определить, во сколько раз изменение температуры Δt1 больше Δt2, сначала нужно рассчитать количество теплоты, вовлеченное в оба эксперимента.

1. Первый эксперимент (Δt1):
   • Масса раствора NaOH: 75 г.
   • Концентрация раствора NaOH: 8 %.
   • Масса NaOH в растворе: 75 г × 0.08 = 6 г.
   • Реакция с HCl: 6 г NaOH реагирует с 6 г HCl (стехиометрия реакции 1:1).
   • Масса HCl в растворе: 75 г × 0.073 = 5.475 г.
   • Поскольку 6 г NaOH реагируют с 6 г HCl, то весь NaOH в растворе используется, а HCl в избытке (избыточен 0.525 г HCl).

Количество теплоты (Q1), выделившееся в результате реакции:

• Q1 = (энергия, выделяющаяся при реакции) * масса реагента. Обычно считается, что при реакции 1 моль NaOH выделяет 57.3 кДж. В нашем случае 6 г NaOH (0.15 моль) выделяют: \[ Q1 = 0.15 \, \text{моль} \times 57.3 \, \text{кДж/моль} = 8.595 \, \text{кДж} \]

2. Второй эксперимент (Δt2):
   • Масса раствора NaOH: 50 г.
   • Концентрация раствора NaOH: 8 %.
   • Масса NaOH в растворе: 50 г × 0.08 = 4 г.
   • Поскольку химическая реакция те же (1:1 с HCl), то 4 г NaOH реагирует с 4 г HCl.
   • Масса HCl в растворе: 75 г × 0.073 = 5.475 г.
   • В этом случае 4 г NaOH реагируют с 4 г HCl, и также вся кислота в этом случае израсходована.

Количество теплоты (Q2), выделившееся в результате реакции: \[ Q2 = (энергия, выделяющаяся при реакции) \times масса реагента. Q2 = 0.10 \, \text{моль} \times 57.3 \, \text{кДж/моль} = 5.73 \, \text{кДж} \]

3. Определение соотношения Δt1 и Δt2: Поскольку теплоёмкости растворов одинаковы, пропорциональное изменение температуры будет равно пропорции выделившейся теплоты: \[ \frac{Δt1}{Δt2} = \frac{Q1}{Q2} = \frac{8.595}{5.73} \approx 1.50 \]

Таким образом, Δt1 примерно в 1.50 раз больше, чем Δt2.