Làm lạnh 100 gam dung dịch FeCl3 bão hòa ở 30°C đến khi thu được dung dịch bão hòa ở 20°C thì tách ra m gam tỉnh thể FeCl3.6H2O. Biết 100 gam nước hòa tan được tối đa lượng FeCl3 ở 30°C và 20°C lần lượ...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng công thức tính nhiệt động học để tính lượng FeCl3.6H2O tách ra. Ta có công thức tính nhiệt động học như sau: \[ \Delta H = m \times c \times \Delta T \] Trong đó: - \(\Delta H\) là nhiệt động học của quá trình (đơn vị: J) - \(m\) là khối lượng dung dịch (đơn vị: g) - \(c\) là nhiệt dung riêng của dung dịch (đơn vị: J/g°C) - \(\Delta T\) là sự thay đổi nhiệt độ (đơn vị: °C) Đầu tiên, ta cần tính lượng FeCl3 trong dung dịch ban đầu và sau khi làm lạnh: Lượng FeCl3 ban đầu: \(100g \times \frac{107,0g}{100g} = 107,0g\) Lượng FeCl3 sau khi làm lạnh: \(100g \times \frac{91,8g}{100g} = 91,8g\) Sự thay đổi nhiệt độ (\(\Delta T\)) = 30°C - 20°C = 10°C Nhiệt dung riêng của dung dịch (\(c\)) không được cung cấp trong bài toán, nhưng ta có thể xấp xỉ giá trị này bằng cách sử dụng giá trị trung bình khoảng từ 4.18 J/g°C cho dung dịch muối. Áp dụng công thức tính nhiệt động học vào hai trường hợp trên để tính lượng FeCl3.6H2O tách ra: 1. Trường hợp ban đầu: \(\Delta H_1 = m_1 \times c \times \Delta T = 100g \times 4.18J/g°C \times 10°C = 4180J\) 2. Trường hợp sau khi làm lạnh: \(\Delta H_2 = m_2 \times c \times \Delta T = m_2 \times 4.18J/g°C \times 10°C\) Với \(m_1\) và \(m_2\) lần lượt là khối lượng FeCl3 trong dung dịch ban đầu và sau khi làm lạnh. Sau khi tính toán, ta có thể tìm được giá trị của \(m\) bằng cách giải phương trình: \[4180J + m_2\times4.18J/g°C\times10°C=10700J+91,8\times4.18J/g°C\times10°C \Leftrightarrow m_2=5,7(g)\] Vậy giá trị của \(m\) là 5,7 gam.