Reaktionsenthalpien

Reaktionsenthalpien
Bei einer gegebenen Reaktionsgleichung berechnet sich die Reaktionsenthalpie
( Energie, die als Wärme an die Umgebung abgegeben wird) als Differenz :
∆HR = ∑ ∆BHM (Produkte) - ∑ ∆BHM (Edukte)
wobei ∆BHM die molare Standardbildungsenthalpie bedeutet und in kJ/mol angegeben
wird. Die molare Standardbildungsenthalpie der Elemente ist nach Definition 0 kJ/mol .
Vgl. Tafelwerk S.135
Beispiel: Verbrennung von Pentan
1. Schritt : Reaktionsgleichung:
2. Schritt: Tabellenwerte für ∆BHM einfügen:
3. Formel anwenden :
C5H12 +
-146
8 O2 →
0
5 CO2 + 6 H2O
-394
-242
5mol ∙ ( -394 kJ/mol) + 6mol ∙ ( -242kJ/mol) – [ 1mol ∙ ( -146 kJ/mol) + 8mol ∙ 0 kJ/mol ]
= - 3276 kJ
Antwort: Bei der Verbrennung von 1 mol Pentan werden 3276 kJ Wärme freigesetzt.
4. „Brennwert“ für einen Liter Pentan: Dichte(Pentan) = 0,6337 g/ml ( Tabellenwerk)
m (1 l Pentan) = 633,7 g → n ( 1 l Pentan) = 633,7 g : 72 g/mol = 8,8 mol
Reaktionsenthalpie ∆HR = 8,8 mol ∙ (- 3276 kJ/mol ) = 28,8 MJ
Brennwert für 1 kg Pentan : n ( 1 kg Pentan) = 1000g : 72 g/mol = 13,88 mol
Reaktionsenthalpie ∆HR = 13,88 mol ∙ (- 3276 kJ/mol ) = 45,47 MJ
Aufgaben:
Berechnen Sie für die Alkane mithilfe der tabellierten Werte die Reaktionsenthalpien bei der
vollständigen Verbrennung .
a) Methan ( Erdgas) in kJ / m3 bzw. kJ / mol bzw. in kJ/ kg
b) Butan in kJ / m3 bzw. kJ / mol bzw. in kJ/kg
c) Wasserstoff in kJ / m3 bzw. kJ / mol bzw. in kJ/kg