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…

Для решения этой задачи необходимо рассмотреть, как количество вещества, участвующего в реакции между растворами, влияет на изменение температуры.

1. Определение количества вещества в первом эксперименте (Δt1):

   • У нас есть 75 г 8%-ного раствора гидроксида натрия (NaOH).
     • Масса NaOH в растворе:
       \[ m_{NaOH1} = 75 \, \text{г} \times 0.08 = 6 \, \text{г} \]
   • У нас также есть 75 г 7.3%-ного раствора соляной кислоты (HCl).
     • Масса HCl в растворе:
       \[ m_{HCl1} = 75 \, \text{г} \times 0.073 = 5.475 \, \text{г} \]

   При реакции NaOH и HCl происходит нейтрализация: \[ \text{NaOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} \] Из уравнения видно, что 1 моль NaOH реагирует с 1 моль HCl. Но нам нужно узнать, какой из реагентов является лимитирующим.

   Исходя из молярных масс:

   • Молярная масса NaOH ≈ 40 г/моль.
   • Молярная масса HCl ≈ 36.5 г/моль.

   Количество моль: \[ n_{NaOH1} = \frac{6 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0.15 \, \text{моль} \] \[ n_{HCl1} = \frac{5.475 \, \text{г}}{36.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.15 \, \text{моль} \]

   Оба реагента находятся в эквивалентных количествах, и реакция произойдет полностью.

2. Определение количества вещества во втором эксперименте (Δt2):

   • У нас есть 50 г 8%-ного раствора гидроксида натрия.
   • Масса NaOH в растворе:
     \[ m_{NaOH2} = 50 \, \text{г} \times 0.08 = 4 \, \text{г} \]
   • Масса HCl осталась прежней: 5.475 г.

   Опять считаем количество моль: \[ n_{NaOH2} = \frac{4 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0.1 \, \text{моль} \] \[ n_{HCl2} = 0.15 \, \text{моль} \text{ (как и прежде)} \]

   В этом случае NaOH является лимитирующим реагентом и вся его масса будет реагировать с HCl.

3. Влияние на изменение температуры: Изменение температуры Δt пропорционально количеству молей реагирующих веществ. Таким образом, соотношение будет зависеть от количества NaOH, который участвует в реакции: \[ \frac{\Delta t_1}{\Delta t_2} = \frac{n_{NaOH1}}{n_{NaOH2}} = \frac{0.15 \, \text{моль}}{0.1 \, \text{моль}} = 1.5 \]

Таким образом, ответ на вопрос: Δt1 больше Δt2 в 1.5 раза.