熱化学の質問です。

質問

水50mLを入れた断熱容器に水酸化ナトリウムの固体2.0gを加え完全に溶かすと、水溶液の温度が18.0℃から28.6℃に上昇した。水酸化ナトリウム（固）の溶解熱（kJ/mol）を求めよ。という問題で、私は、溶解熱をQとして
Q×0.05×10^3=(50+2)×4.2×(28.6-18.0)という式を立てたのですが、答えには
Q×0.05×10^3=50×4.2×(28.6-18.0)と書かれていました。水酸化ナトリウムの質量が足されていないのです。どうしてですか？

回答No.4

malaytrace · ベストアンサー

No.1です。

>各実験での
体積の変化はないものとする。

これで溶液は50mLとなります。

>ただし、各水溶液の密度を1g/cm^3とし、

これで溶液が50gということになります。

すなわち、水50mLは48gであったという前提の問題だということになります。
現実から離れ過ぎで首を傾げますが、とりあえずこの条件において解答は正しい。

条件設定がちょっと乱暴過ぎる問題でしょう。

お礼

理解できました。ありがとうございます！

いくら現実から離れすぎていても条件は条件なので、
きちんと扱えるようにしたいと思います。

回答No.5

lazytutor

No.1・4へ。じゃ、例えば、

○重力加速度g＝10とする

とか、

○√2＝1.4として計算せよ

みたいな問題は、条件設定が乱暴だとイチャモンをつけ、g＝9.8で計算したり、√2は√2のまま残すことをするのかな? それでマルにならないのは火を見るより明らかだと思うが。問題の条件をすべて理解し、答案に完全に取り入れているかどうかも試されるんだよ。

回答No.3

lazytutor

別に解答が間違っているワケではないよ。質量を求めるのに、

質量(g)＝密度(g／mL)×体積(mL)

で計算せよ、というだけの話。どこにも水50mLが50gだって書いてないだろう? こんな問題設定はよくあるから、もっと演習をして経験を積んで、こんなもんなんだと納得するしかない。

お礼

回答ありがとうございます！

つじつまが合わないような問題でもそれはそういうものだとして
解かないとだめですよね…。

回答No.2

htms42

解答が間違っているとしていいだろうと思います。

比熱についての断り書きはありましたか。
比熱の変化について考慮するのは面倒ですから「水だけの場合と同じとする」という仮定でやるのはさしあたり仕方のないことです（たぶん、４．１８を４．２とした近似の範囲内にあるでしょう）。しかし、質量変化は簡単にわかることですから無視する理由がありません。有効数字の桁数が２桁であるとするとはっきりと違いの出る範囲にあります。

＞溶解熱をＱとして
＞Q×0.05×10^3=(50+2)×4.2×(28.6-18.0)という式を立てたのですが

溶解熱であれば物質１ｍｏｌを完全に溶かした時の発熱量です。
この式は１ｍｏｌ当たりの量になっているというのがわかりにくいです。
・２．０ｇを溶かした時の発熱量をまず求めます。・・・・ｑ
・これをＮａＯＨ１モル（＝４０ｇ）に換算します。・・・・ｑ×(４０/２．０)
・得られた熱量の単位をＪからｋＪに変換します。・・・・ｑ×(４０/２．０)/１０００

Ｑ＝ｑ×(４０/２．０)/１０００

式としては同じかもしれません。
でも、なぜわざわざ　「ｑ＝Ｑ×(　)」という式を立てないといけないのでしょうか。

お礼

回答ありがとうございます！

私はとくに何も考えずにその式を立てたのですが、
htms42さんのような式のほうが一般的なのですかね…？

回答No.1

malaytrace

この問題を解くには溶液の質量が必要です。
あなたは水の密度を1.0g/cm3として溶液を52gとしましたが、
「溶解時の体積変化は無視できる」
「溶液の密度は1.0g/cm3とする」
というような条件を与えると溶液は50mLで50gということになってしまいます。

単なる解答の誤りと言う可能性も否定できないのですが、普通なら水の密度等の条件を与えるべき問題なので、何か書き漏らしは無いかもう一度問題文の隅まで見直してみて下さい。

補足

回答ありがとうございます。

問題を探してみたら、
ただし、各水溶液の密度を1g/cm^3とし、各実験での
体積の変化はないものとする。と書いていました。

でもどうして50gになるのか理解できません…。