硫酸を水で希釈する時に発生する希釈熱の求め方

質問

硫酸を水で希釈する時に発生する希釈熱はどういう方法で求めるのでしょうか。
また実用的な計算式のようなものがあれば教えてください。
学問的に調べるのではなく、実際の作業上発熱量を知っておきたいので数パーセントの誤差があってもかまいません。
よろしくお願いします。

回答No.1

dragon-2 · ベストアンサー

溶解熱：物質１molを多量の水に溶解するときの発熱量または吸熱量。
　Ｈ2ＳＯ4＋aq＝Ｈ2ＳＯ4aq＋19.0kcal
　これは、濃硫酸（９８ｇ＝１mol）を多量の水に溶かしたとき（希硫酸をつくったとき）発生する熱量が１９．０ｋｃａｌ／ｍｏｌであることを示す式です。
　aq＝aqua（アクア）：多量の水を表す。
　使用する濃硫酸の量および、水の量（溶解した希硫酸量）が分かれば求められます。

補足

dagon-2さん早速ご回答をいただきありがとうございました。
これならわかりやすいですね。
ところでこの式は希硫酸をつくるとき、ということですが濃硫酸を希釈して60から70％硫酸を作るときにも使えるのでしょうか？
お手数ですがよろしければ教えてください。よろしくお願いします。

回答No.3

dragon-2

前回お答えした反応式は無限に希薄な溶液に希釈した場合の発熱量です。
濃硫酸を希釈して60から70％硫酸をつくるときは、もちろん、水に濃硫酸を徐々に加えるのですが、（例えば約５０％のときは１００mlの水に約１００ｇの濃硫酸を徐々に加える）と発熱量は19.0kcal/molより低下しますが、全体の体積が少ないので温度上昇は激しいのです。全量が約１６０mlで、発熱量は少なくても16kcal/molはあります。ですから、16/0.16＝100　で希硫酸の比熱を１とすると温度がこの場合でも１００℃上昇します。

お礼

dragon-2さんありがとうございました。
参考にさせていただきます。

回答No.2

rei00

回答ではないんですが，どの様な作業を想定してられるのでしょうか。

　その内容によっては，計算するよりも少量で実際に測定した方が早いと思います。ただ，私の経験では，10% 硫酸でもかなりの発熱をしましたので，60-70% 硫酸では相当の発熱になると思います。充分御注意下さい。

　また，チョット気になったのですが，御質問にも dragon-2 さんへの補足にも「濃硫酸を水で希釈する」と書かれています。御存知とは思いますが（御存知だからこその御質問でしょうから），濃硫酸に水を加えるのは大変危険です。水に濃硫酸を加えて下さい。

お礼

rei00さん回答ありがとうございます。お礼がおそくなってすみません。
rei00さんのご指摘のように濃硫酸に水を加えるのは危険ですね。
今回、私が考えているのは配管の中で、つまり閉ざされたところでやろうと考えています。もちろん沸点に達すると危険なので硫酸を熱交換器で冷却しながらですが。その熱交換器を設計するのに発熱量を簡単に計算できないかなと思ったのです。