Datum: Name: Klasse: Kantonsschule Trogen SF Bio/Chemie

Datum:
Name:
Klasse:
Bestimmung der Reaktionswärme bei der Bildung von Eisensulfid
Nach D. Weber und C. Eggenberger
Es wird die Wärme (Energie) bestimmt, die im Laufe einer Reaktion freigesetzt oder aufgenommen wird.
Reaktionen, in deren Verlauf Wärme frei wird, nennt man exotherme Reaktionen; solche die eine
Wärmezufuhr benötigen, werden endotherme Reaktionen genannt. Die Bestimmung wird bei konstantem
Druck durchgeführt, es wird also nur Energie in Form von Wärme zwischen dem reagierenden System und
der Umgebung ausgetauscht.
Die für die Temperaturerhöhung ΔT nötige Wärmemenge ΔQ ist proportional zur Masse m des erwärmten
Körpers und zur Temperaturerhöhung.
ΔQ = cp . m . ΔT
Die Proportionalitätskonstante cp hängt vom erwärmten Material ab (Materialkonstante) und wird spezifische
Wärmekapazität genannt.
Bsp.: cp(H2O) = 1 cal/ g*K = 4.18 J/ (g . K)
cp(Fe) = 0.45 J/ (g . K)
Die spezifische Wärmekapazität einer Substanz ist die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1g der Substanz
um 1 Grad zu erwärmen.
Die Wärmekapazität eines Körpers ist die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur des Körpers
um 1 Grad zu erhöhen.
Experiment: Reaktion von Schwefel mit Eisen zu Eisen(II)-sulfid
a) Bestimmung der Wärmekapazität des Reaktionsgefässes
8 g Reaktionsgemisch (Eisen-Schwefelpulver im Massenverhältnis 7:4) werden in das Reaktionsgefäss (RG)
eingefüllt, dieses in ein Becherglas (400 mL) eingehängt und 200 mL Wasser zugegeben. Notiere die
Temperatur (t1), sobald sie konstant ist.
Erwärme 200 mL Wasser auf ca. 40°C (kann auch direkt am Wasserhahn entnommen werden), miss die
Temperatur genau (t2) und giesse es sofort ins Becherglas mit dem Reaktionsgefäss. Rühre gut um und
notiere die Temperatur, sobald diese konstant ist (tm)
Messwerte
t1
t2
tm
b) Bestimmung der Wärme, die bei der Reaktion frei wird
Schütte das Wasser weg und fülle 400 mL frisches Wasser ins Becherglas mit dem RG. Notiere die
Temperatur (tA). Erhitze einen Eisendraht zu starker Rotglut und stecke ihn in das Reaktionsgemisch. Rühre
das Wasser gut um. Notiere die Temperatur (tE), sobald die Reaktion abgelaufen ist.
Messwerte
tA
tE
c) Bestimmung der Wärme, die durch den glühenden Draht übertragen wurde
Erhitze den Draht nochmals (etwa so lange wie vorher), lies die Wassertemperatur ab (tD1). Stecke den
glühenden Draht in das RG mit dem Reaktionsprodukt, rühre um und notiere die Temperatur, sobald sie
konstant ist (tD2).
Messwerte
Kantonsschule Trogen
tD1
tD2
1
SF Bio/Chemie Praktikum: Reaktionsenthalpie
Datum:
Name:
Klasse:
Berechnung der Enthalpieänderung der Reaktion (Reaktionsenthalpie)
Führe die Berechnung in den folgenden Teilschritten aus:
a)
Wärmekapazität des Kalorimeters:
Energiezufuhr durch H2O (T2)= m2 c p (T2 – Tm )
ΔQ2(H2O):
Energieaufnahme des H2O (T1)= m1c p (Tm – T1 )
ΔQ1(H2O):
Energieaufnahme des RG in Vorversuch a) = C (Tm – T1 )
ΔQ(RG):
Wärmekapazität des RG=C= m2 c p
C(RG):
T2 – Tm
– m1c p
Tm  T1
b)
Vom Wasser während der Reaktion aufgenommene
ΔQ(H2O):
Wärmemenge
Vom RG während der Reaktion aufgenommene Wärmemenge
c)
Vom Draht zugeführte Wärme während der Reaktion
(auch
hier
nimmt
das
Kalorimeter
bei der Berechnung nicht vergessen)
ΔQ(RG):
ΔQ(D):
Wärme
auf;

Wärmemenge, die bei der Bildung von 8 g FeS frei wurde: ΔQ (Reaktion)

8 g FeS = ? mol FeS

Wärmemenge, die bei der Bildung von 1 mol FeS frei würde:

Enthalpieänderung bei der Reaktion: ΔRH

Tabellenwert: -95060 J/ mol
Kantonsschule Trogen
2
SF Bio/Chemie Praktikum: Reaktionsenthalpie