Какова теплота, выделяющаяся при образовании 2,5 г MgBr2 * 6H2O из безводного бромида магния, если известно, что при растворении безводного бромида магния в воде выделяется в 9 раз больше теплоты, чем при растворении такой же массы гексагидрата бромида магния? Учитывайте, что теплота гидратации ионов Mg2+ и Br– составляет соответственно +2635,8 и -87,21 кДж/моль, а энергия кристаллической решетки MgBr2 равна 2424 кДж/моль.

Химия 11 класс Теплота реакции и термохимия теплота образования MgBr2 * 6H2O теплота гидратации Mg2+ теплота гидратации Br– энергия кристаллической решетки MgBr2 растворение бромида магния химия 11 класс Новый

Для решения данной задачи нам необходимо рассмотреть процесс образования гексагидрата бромида магния (MgBr2 * 6H2O) из безводного бромида магния (MgBr2) и определить, какая теплота при этом выделяется.

Сначала определим, сколько моль MgBr2 содержится в 2,5 г гексагидрата. Для этого необходимо знать молярную массу MgBr2 * 6H2O.

• Молярная масса Mg = 24,31 г/моль
• Молярная масса Br = 79,90 г/моль (в 2 атомах = 2 * 79,90 г/моль = 159,80 г/моль)
• Молярная масса H2O = 18,02 г/моль (в 6 молях = 6 * 18,02 г/моль = 108,12 г/моль)

Теперь вычислим полную молярную массу:

Молярная масса MgBr2 * 6H2O = 24,31 + 159,80 + 108,12 = 292,23 г/моль.

Теперь найдем количество молей в 2,5 г:

Количество молей = масса / молярная масса = 2,5 г / 292,23 г/моль = 0,00855 моль.

Теперь рассмотрим, какие реакции происходят при образовании гексагидрата:

1. Растворение безводного MgBr2 в воде, которое выделяет теплоты Q1.
2. Гидратация ионов Mg2+ и Br–, что также выделяет теплоты Q2.

Согласно условию задачи, теплота, выделяющаяся при растворении безводного бромида магния, в 9 раз больше, чем при растворении такой же массы гексагидрата. Обозначим теплоту, выделяющуюся при растворении 1 моля гексагидрата, как Qгекс. Тогда:

Q1 = 9 * Qгекс.

Общая теплота, выделяющаяся при образовании 2,5 г гексагидрата, будет равна разности между теплотой растворения безводного MgBr2 и теплотой гидратации:

Q = Q1 - Q2.

Гидратация ионов:

• Теплота гидратации Mg2+ = +2635,8 кДж/моль.
• Теплота гидратации Br– = -87,21 кДж/моль.

Теперь найдем теплоту гидратации для 0,00855 моль:

Qгидрат = 0,00855 * (2635,8 - 87,21) = 0,00855 * 2548,59 = 21,76 кДж.

Теперь подставим значения в формулу для общей теплоты:

Q = Q1 - Qгидрат = 9 * Qгекс - Qгидрат.

Так как Qгекс еще не известна, мы можем выразить Qгекс через Q:

Qгекс = (Q + Qгидрат) / 9.

Теперь, чтобы найти Q, нам нужно знать, сколько теплоты выделяется при растворении 0,00855 моль гексагидрата:

Qгекс = Qгидрат / 9 = 21,76 / 9 = 2,42 кДж.

Таким образом, теплота, выделяющаяся при образовании 2,5 г MgBr2 * 6H2O из безводного бромида магния, составляет примерно 2,42 кДж.