El calor de solución se define como la diferencia de entalpía entre el material que se disuelve y un solvente bajo presión constante, lo que resulta en una dilución infinita. Cuando el soluto se disuelve en el solvente, se detecta el cambio de entalpía, que se conoce como disolución por calor o calor de solución. Es igual al producto de la masa, el cambio de temperatura y el calor específico del solvente. Se denota con el símbolo ΔH. Su unidad de medida estándar es KJ/mol.
Fórmula
ΔH = m × ΔT × S
dónde,
ΔH es el calor de disolución,
m es la masa de disolvente,
ΔT es el cambio de temperatura,
S es el calor específico del solvente.
Problemas de muestra
Problema 1. Calcular el calor de disolución cuando una sal hidratada se disuelve en agua a 300 K ya razón de 43 KJ/mol. El calor específico del agua es 0,004184 kJ/g ∘ C.
Solución:
Tenemos,
metro = 43
T = 300
S = 0,004184
Usando la fórmula que tenemos,
ΔH = m × ΔT × S
= 43 × 300 × 0,004184
= 53,97 KJ/mol
Problema 2. Calcular el calor de disolución cuando una sal hidratada se disuelve en agua a 250 K y a razón de 65 KJ/mol. El calor específico del agua es 0,004184 kJ/g ∘ C.
Solución:
Tenemos,
metro = 65
T = 250
S = 0,004184
Usando la fórmula que tenemos,
ΔH = m × ΔT × S
= 65 × 250 × 0,004184
= 68 KJ/mol
Problema 3. Calcular el calor de solución cuando se disuelve una sal hidratada en un solvente a 150 K ya razón de 20 KJ/mol. El calor específico del solvente es 0.062 kJ/g ∘ C.
Solución:
Tenemos,
metro = 20
t = 150
S = 0,062
Usando la fórmula que tenemos,
ΔH = m × ΔT × S
= 20 × 150 × 0,062
= 186 KJ/mol
Problema 4. Calcular la masa de disolvente cuando se disuelve una sal hidratada con un calor de solución de 150 KJ/mol y 100 K. El calor específico del disolvente es 0,165 kJ/g ∘ C.
Solución:
Tenemos,
ΔH = 150
t = 100
S = 0,165
Usando la fórmula que tenemos,
ΔH = m × ΔT × S
=> 150 = metros × 100 × 0,165
=> metro = 150/16,5
=> m = 9,09 KJ
Problema 5. Calcular la masa de solvente cuando se disuelve una sal hidratada a un calor de solución de 450 KJ/mol y 500 K. El calor específico del solvente es 0.542 kJ/g ∘ C.
Solución:
Tenemos,
ΔH = 450
T = 500
S = 0,542
Usando la fórmula que tenemos,
ΔH = m × ΔT × S
=> 450 = metros × 500 × 0,542
=> metro = 450/271
=> m = 1,66 KJ
Problema 6. Calcule el cambio de temperatura del solvente cuando una sal hidratada se disuelve en él a un calor de solución de 170 KJ/mol y una velocidad de 70 KJ por mol. El calor específico del solvente es 0.004 kJ/g ∘ C.
Solución:
Tenemos,
ΔH = 170
metro = 70
S = 0,004
Usando la fórmula que tenemos,
ΔH = m × ΔT × S
=> 170 = 70 × ΔT × 0,004
=> ΔT = 170/0,28
=> ΔT = 607 K
Problema 7. Calcule el cambio de temperatura del solvente cuando una sal hidratada se disuelve en él a un calor de solución de 600 KJ/mol y una velocidad de 120 KJ por mol. El calor específico del solvente es 0.076 kJ/g ∘ C.
Solución:
Tenemos,
ΔH = 600
metro = 120
S = 0,076
Usando la fórmula que tenemos,
ΔH = m × ΔT × S
=> 600 = 120 × ΔT × 0,076
=> ΔT = 600/9,12
=> ΔT = 65,78 K