Enthalpie und Satz von Hess 3

 

  1. Die Reaktion von Zink mit Salzsäure verläuft exotherm und kann entweder bei konstantem Druck oder konstantem Volumen durchgeführt werden. Beurteilen Sie, bei welcher Variante mehr Wärme an die Umgebung abgegeben wird, wenn jeweils gleiche Stoffmengen eingesetzt werden.
  1. Ethanol verbrennt zu Kohlenstoffdioxid und gasförmigem Wasser. Die Reaktionsenthalpie für die Verbrennung von 1 mol Ethanol beträgt dгН° = -1 235 kJ.
    1. Formulieren Sie die Reaktionsgleichung.
    2. Berechnen Sie die molare Standardbildungsenthalpie von Ethanol.
  1. In manchen Ländern, z. B. Brasilien, wird neben Benzin auch Ethanol als Treibstoff für Kraftfahrzeuge verwendet. Außer dem Preis, der Eignung für Motoren, wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten spielt für die Anwendung eines Treibstoffes auch die Frage eine Rolle, welche Masse oder welches Volumen des Treibstoffes für eine bestimmte Energieumwandlung notwendig ist. Zur Beurteilung eines Treibstoffes in dieser Hinsicht werden die spezifische Enthalpie (Quotient aus der Verbrennungsenthalpie und der Masse) bzw. die Enthalpiedichte (Quotient aus der Verbrennungsenthalpie und dem Volumen der eingesetzten Treibstoffportion) verwendet.
  2. Berechnen Sie für Octan (stellvertretend für Benzin) und für Ethanol jeweils die Verbrennungsenthalpie für die Verbrennung von 1 mol dieser Stoffe. (dHf (Octan) = -250 kJ/mol; dHf (Ethanol) = -277 kJ/mol). Berechnen Sie jeweils die spezifische Enthalpie und die Enthalpiedichte. (Dichte (Octan) = 0,70 g/cm3; Dichte (Ethanol) = 0,79 g/cm3)
  1. Neutralisiert man jeweils gleiche Volumina von verdünnter Salzsäure und Salpetersäure mit Natronlauge bzw. Kalilauge, so erhält man jedesmal ungefähr die gleiche Temperaturerhöhung, sofern die Säuren und die Hydroxidlösungen in gleichen Konzentrationen vorliegen und jedesmal dasselbe Kalorimeter verwendet wird. Erklären Sie diesen experimentellen Befund.
  2. Was besagt Satz von Hess a) Entropieänderung des Systems ist constant. b) Innere Energie eines Systems zeigt an, wie viel Energie im Inneren eines Stoffes steckt c) Enthalpieänderung eines Systems ist unabhängig vom Reaktionsweg, auf dem das System vom Anfangs- in den Endzustand gelangt d) Exotherme Reaktionen reagieren bei Wärme-Abgabe e)Die Summe aller Exothermen und endothermen Reaktionen ist gleich null
  3. Formulieren Sie den Energieerhaltungssatz (Erster Hauptsatz der Thermodynamik
  4. Was ist Bildungsenthalpie, Enthalpie ?
  5. Bei Reaktionen, die bei konstantem Volumen ablaufen, ist die Änderung der inneren Energie des Systems gleich  a) Der Reaktionswärme b) Dem inneren Druck c) Der Kalorimeter-Konstante d) Der Reaktionsenthalpie e)Der inneren Arbeit
  6. Für die Reaktion C2H5OH + 3O2→ 2CO2 (g) + 3H2(g) ist dHr = – 1235,6 kJ/mol. Ausserdem sind folgende Bildungsenthalpien bekannt: Kohlenstoffdioxid     -393,5 kJ/mol; Wasser (g)    -242,0 kJ/mol. Berechnen Sie daraus die Bildungsenthalpie für Ethanol
  7. Kupfer reagiert mit Schwefel zu Kupfersulfid CuS. Beim Einsetzen von 130g Kupfer entsteht 380 kJ Wärme. Berechnen Sie, wie viel Gramm CuS in dieser Reaktion gebildet wurde und ermitteln Sie daraus die molare Bildungsenthalpie von Kupfersulfid.
  8. Welche drei Systeme sind auf dem Bild gezeichnet. Nenne alle Gemeinsamkeiten und Unterschiede