Для проведения эксперимента юный химик взял «холоднокровный» нитрат аммония массой 79,5 г и поместил его в калориметр со 100,0 мл воды при температуре 25°С. По окончании процесса…

Для определения теплоты растворения нитрата аммония (NH₄NO₃) в воде, необходимо воспользоваться формулой для расчета тепла:

\[ Q = m \cdot C \cdot \Delta T, \]

где:

• \( Q \) — количество теплоты (должно быть рассчитано),
• \( m \) — масса воды (в г),
• \( C \) — удельная теплоемкость воды (4,2 Дж/(г·°C)),
• \( \Delta T \) — изменение температур (°C).

1. Определим массу воды:

Масса воды равна 100 мл, что соответствует 100 г, так как плотность воды примерно равна 1 г/мл.

2. Определим изменение температуры:

Начальная температура \( T_1 = 25°С \) и конечная температура \( T_2 = 7°С \). Тогда изменение температуры: \[ \Delta T = T_2 - T_1 = 7 - 25 = -18°С. \]

3. Рассчитаем количество теплоты, которое было поглощено водой:

Теперь подставим значения в формулу:

\[ Q = m \cdot C \cdot \Delta T = 100 \, \text{г} \cdot 4,2 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot (-18 \, °C). \] \[ Q = 100 \cdot 4,2 \cdot (-18) = -7560 \, \text{Дж}. \]

Поскольку вода поглощает тепло у нитрата аммония, мы получаем, что теплота растворения посчитана как положительная:

\[ Q = 7560 \, \text{Дж} = 7,56 \, \text{кДж}. \]

4. Определим моль нитрата аммония:

Молярная масса нитрата аммония:

• NH₄: 14 (N) + 1*4 (H) = 18 г/моль
• NO₃: 14 (N) + 16*3 (O) = 62 г/моль

Общая молярная масса NH₄NO₃: \[ 18 + 62 = 80 \, \text{г/моль}. \]

Теперь найдем количество молей NH₄NO₃ в 79,5 г: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{79,5 \, \text{г}}{80 \, \text{г/моль}} = 0,99375 \, \text{моль}. \]

5. Теперь найдем теплоту растворения на моль:

Теплота растворения на моль: \[ \Delta H = \frac{Q}{n} = \frac{7560 \, \text{Дж}}{0,99375 \, \text{моль}} \approx 7615 \, \text{Дж/моль} = 7,615 \, \text{кДж/моль}. \]

Таким образом, окончательный ответ: теплота растворения нитрата аммония в воде составляет примерно 7,6 кДж/моль.