Решение:
1. Анализ условия:
- Растворение 1 моль безводной соли: \( \Delta H_1 = -100 \text{ кДж/моль} \) (выделение теплоты, экзотермический процесс).
- Гидратация 1 моль соли (образование кристаллогидрата): \( \Delta H_2 = -130 \text{ кДж/моль} \) (выделение теплоты, экзотермический процесс).
- Нужно найти тепловой эффект растворения 2 моль кристаллогидрата соли.
2. Формулировка процесса:
Растворение кристаллогидрата соли можно представить как процесс:
Кристаллогидрат (тв.) \( \rightarrow \) Безводная соль (водн. раствор) + Вода (водн. раствор)
Тепловой эффект растворения кристаллогидрата будет равен:
\[ \Delta H_{растворения (крист. гидрата)} = \Delta H_{растворения (безводной соли)} - \Delta H_{гидратации} \]
Обратите внимание на знаки:
- \( \Delta H_{растворения (безводной соли)} = -100 \text{ кДж/моль} \) (выделение теплоты при растворении безводной соли).
- \( \Delta H_{гидратации} = -130 \text{ кДж/моль} \) (выделение теплоты при гидратации, то есть при образовании кристаллогидрата).
При растворении кристаллогидрата происходит обратный процесс гидратации, т.е. энергия гидратации тратится, а не выделяется, поэтому мы меняем знак у \( \Delta H_{гидратации} \) при вычислении теплового эффекта растворения кристаллогидрата.
\[ \Delta H_{растворения (крист. гидрата)} = (-100 \text{ кДж/моль}) - (-130 \text{ кДж/моль}) \]
\[ \Delta H_{растворения (крист. гидрата)} = -100 + 130 = +30 \text{ кДж/моль} \]
Таким образом, растворение 1 моль кристаллогидрата сопровождается поглощением 30 кДж теплоты (эндотермический процесс).
3. Расчет для 2 моль:
Тепловой эффект для 2 моль кристаллогидрата:
\[ \Delta H = 2 \text{ моль} \times (+30 \text{ кДж/моль}) = +60 \text{ кДж} \]
Ответ: 2) -60;