* julios representan energía, no masa. Joules miden la cantidad de energía térmica transferida, no la cantidad de materia presente.
* El cambio de temperatura por sí solo no le dice sobre la masa. Un gran cambio de temperatura en una pequeña masa de agua requiere menos julios que un pequeño cambio de temperatura en una gran masa de agua.
Para encontrar la masa de una sustancia disuelta, necesita información adicional, como:
1. El calor de la solución (entalpía de disolución): Esta es la cantidad de calor absorbida o liberada cuando un lunar de una sustancia se disuelve en un solvente.
2. La capacidad de calor específica de la solución: Esta es la cantidad de energía térmica requerida para elevar la temperatura de un gramo de la solución en un grado Celsius.
3. Las temperaturas iniciales y finales de la solución: Esto le dice el cambio de temperatura que ocurrió durante el proceso de disolución.
Así es como puede usar esta información para calcular la masa de una sustancia disuelta:
1. Calcule el calor absorbido o liberado:
* ΔH =M × C × ΔT
dónde:
* ΔH es el calor absorbido o liberado (Joules)
* m es la masa de la solución (gramos)
* C es la capacidad de calor específica de la solución (julios por gramo por grado Celsius)
* ΔT es el cambio de temperatura (Celsius)
2. Calcule los moles de sustancia disueltos:
* Use el calor de la solución (ΔHsoln) y el calor absorbido o liberado (ΔH) para calcular los moles de sustancia disueltos.
* Moles de sustancia =ΔH / ΔHSOLN
3. Convierta los moles en gramos:
* Multiplica los moles de sustancia por su masa molar para disolver la masa de la sustancia.
Ejemplo:
Digamos que disuelve 5 gramos de cloruro de sodio (NaCl) en 100 gramos de agua. Usted mide un aumento de temperatura de 2 grados centígrados. Usted sabe que la capacidad de calor específica de la solución es 4.18 J/g ° C y el calor de la solución para NaCl es +3.88 kJ/mol.
1. Calcule el calor absorbido:
* ΔH =(5 g + 100 g) × 4.18 J/g ° C × 2 ° C =879.6 J =0.8796 kJ
2. Calcule los moles de NaCl disuelto:
* Moles de NaCl =0.8796 kJ / 3.88 kJ / mol =0.227 mol
3. Calcule la masa de NaCl disuelto:
* Masa de NaCl =0.227 mol × 58.44 g/mol =13.26 g
Nota importante: Este es un ejemplo simplificado. En realidad, el cálculo puede ser más complejo según la sustancia específica, el solvente y las condiciones experimentales. Es posible que deba considerar factores como la capacidad de calor del contenedor, el calor de la mezcla y los posibles cambios en el volumen de la solución.
