Obliczenia w Chemii technicznej
Termochemia
Wiadomości teoretyczne:
Ciepło i jego jednostki. Prawo Dulonga i Petita. Równowaga termochemiczna. Prawo Hessa. Ciepło przemian fazowych substancji i ciepło reakcji chemicznych. Ciepło tworzenia, spalania, zobojętnia, rozpuszczania, hydratacji.
Ciepło molowe azotanu potasowego w temperaturze 298 K wynosi 22,2 cal/mol·K. Obliczyć ciepło właściwe azotanu potasowego w temperaturze 298 K.
Ciepło właściwe tlenku węgla w temperaturze 298 K i pod ciśnieniem 1 atm wynosi 0,25 cal/g·K Obliczyć ciepło molowe tlenku węgla w temperaturze 298 K i w stałej objętości.
Ciepło właściwe kadmu wynosi 0,055 cal/g·K w temperaturze pokojowej. Obliczyć dokładną masę atomową kadmu wiedząc, że tlenek kadmu zawiera 12,46% tlenu.
Spalając wodór wyparty z kwasu przez 5,02 g żelaza otrzymano 1,619 g wody. Obliczyć dokładną masę atomową żelaza wiedząc, że ciepło właściwe tego metalu wynosi 0,11 cal/g·K w temperaturze pokojowej.
Obliczyć całkowitą ilość ciepła potrzebną do przekształcenia 19,52 g indu stałego o temperaturze 293 K w 19,52 g indu ciekłego o temperaturze 443 K wiedząc, że pod stałym ciśnieniem średnie ciepła molowe indu stałego i indu ciekłego wynoszą odpowiednio 6,7 i 7,5 cal/g·K, temperatura topnienia indu jest równa 430 K a ciepło topnienia indu w temperaturze topnienia pod ciśnieniem 1 atm równa się - 750 cal/mol.
Obliczyć ilość ciepła potrzebną do pełnego przekształcenia 5 moli wody ciekłej o temperaturze 18 oC parę wodną o temperaturze 100 oC wiedząc, że średnie ciepła molowe wody w tym przedziale temperatur wynosi 18 cal/g·K, a ciepło parowania wody w temperaturze wrzenia pod ciśnieniem 1 atm wynosi - 9 Kcal/mol. Założyć, że bardzo szybko ogrzewano wodę i wskutek tego utworzyło się znikomo mało pary wodnej przed osiągnięciem temperatury 100 oC.
Obliczyć ilość ciepła wydzielonego podczas przejścia 31,67 g chlorku chromu (III) z fazy gazowej w fazę stałą w temperaturze 1218 K wiedząc, że pod ciśnieniem 1 atm stały chlorek chromu sublimuje w temperaturze 1218 K, a jego ciepło sublimacji w tych warunkach wynosi - 56, Kcal/mol.
Obliczyć ciepło tworzenia azotku magnezu (Mg3N2) wiedząc, że podczas powstawania tego związku z 60,77 g magnezu w środowisku azotu gazowego wydziela się 137,9 Kcal ciepła w temperaturze 298,17 K i pod ciśnieniem 1 atm.
Obliczyć ciepło tworzenia acetylenu wiedząc, że jego ciepło spalania wynosi 310,62 Kcal/mol w warunkach standardowych; ciepło tworzenia dwutlenku węgla jest równe 94,05 Kcal/mol i ciepło tworzenia wody ciekłej równa się 68,32 Kcal/mol.
Obliczyć ciepło reakcji spalania 10 dm3 metanu odmierzonego w warunkach standardowych wiedząc, że ciepło tworzenia dwutlenku węgla wynosi 94,05 Kcal/mol, ciepło tworzenia wody ciekłej równa się 68,32 Kcal/mol i ciepło tworzenia metanu jest równe 17,89 Kcal/mol.
Obliczyć efekt cieplny procesu rozpuszczania 40 g bezwodnego siarczanu wapnia w dużym nadmiarze wody w temperaturze pokojowej wiedząc, że ciepło rozpuszczania tego związku w dużym nadmiarze wody wynosi - 4,8 Kcal/mol w temperaturze pokojowej.
Obliczyć molowe ciepło hydratacji bezwodnego siarczanu magnezowego w temperaturze 293 K wiedząc, że w tej temperaturze ciepła rozpuszczania bezwodnego siarczanu magnezowego i jego siedmiowodnego hydratu MgSO4·7 H2O w dużym nadmiarze wody wynoszą odpowiednio 20,4 i -3,2 Kcal/mol.