Muối ammonium chloride (NH4Cl) khi hòa tan vào nước cất sẽ xảy ra quá trình sau: NH4Cl(s) ⇌ NH4Cl(aq). Nhiệt của quá trình trên được ứng dụng rộng rãi trong việc sản xuất các túi chườm, giúp giảm đau, giảm viêm do các chấn thương. Túi chườm sẽ hoạt động khi phá vỡ lớp ngăn cách giữa muối ammonium chloride và nước cất. Nếu túi chườm chứa 21,4 gam muối NH4Cl và 100 mL nước cất (khối lượng riêng của nước 1 g/mL) thì nhiệt độ của túi chườm khi hoạt động ở điều kiện chuẩn là bao nhiêu °C ? Biết lượng nhiệt cần thiết để làm tăng nhiệt độ của 1 gam nước cất lên 1 đơn vị nhiệt độ (1°C hoặc 1 K) là 4,184 J; ΔfH°298 của NH4Cl(s) và NH4Cl(aq) lần lượt là -314,43 kJ/mol và -299,67 kJ/mol
A. 14,1 B. 10,9 C. 39,1 D. 20,1
ΔrH°298 = -299,67 – (-314,43) = 14,76 kJ
Nhiệt lượng thu vào khi hòa tan 21,4 gam NH4Cl: Q thu = 14,76.21,4/53,5 = 5,904 kJ = 5904 J
Khi bắt đầu hoạt động, túi ở điều kiện chuẩn (25°C), sau khi hoạt động, nhiệt độ của túi giảm còn t°C.
—> 100.4,184(25 – t) = 5904 —> t = 10,9°C