Einführung in die Chemie I 5. Oktober 2011 --- Übung 2 --

Einführung in die Chemie I
5. Oktober 2011
--- Übung 2 ---
2.1
Einem Kalorimeter wurden 25 kJ an elektrischer Energie zugefügt. Seine Temperatur stieg dabei von
19,84 auf 21,12°C.
a) Wie gross ist die Wärmekapazität des Calorimeters?
b) Um wieviel Wasser würde es sich handeln, wenn diese Wärmekapazität ausschließlich durch Wasser
bestimmt würde?
Gegeben:
cp (Wasser) = 4,184 J·g–1·K–1
ρ (H2O; T = 293,15 K) = 998,206 g·l–1
2.2
Berrechnen Sie die Standard-Reaktionsenthalpien mit Hilfe der Standard-Bildungsenthalpien für:
a) 2 NH3(g) + 2 CH4(g) + 3 O2(g)  2 HCN(g) + 6 H2O(l)
b) die Verbrennung von Methanol (H3COH(l)), in O2(g) unter Bildung von CO2(g) und H2O(l)
2.3
Berrechnen Sie die Enthalpieänderungen von 10 g Ethanol (C2H6O(l)) bei
a) der Erwärmung von 20 auf 40°C?
b) der Verdampfung unter Standarddruck?
c) der Verbrennung bei 25°C und Standarddruck?
d) dessen Bildung bei 25°C und Standarddruck aus den Elementen?
Gegeben:
Spezifische Wärmekapazität cp = 2,42 J·g–1·°C–1
Standard Verdampfungsenthalpie ΔvapH° = 43,5 kJ·mol–1
Standard Verbrennungsenthalpie ΔcH° = –1368 kJ·mol–1
Standardbildungsenthalpie ΔfH°flüssig = -277,69 kJ·mol–1
2.4
Wie gross ist die Reaktionsenergie für C(Graphit) + ½ O2 (g)  CO (g), ∆H° = – 110,5 kJ·mol–1?
Bei den Standardbedingungen nimmt 1 mol CO ein um 12,2 L grösseres Volumen ein als ½ mol
Sauerstoff.
2.5
Berrechnen Sie die Standard-Reaktionsenthalpie für die folgende Reaktion bei 298 K
N2O4(g) + 2 N2H4(l)  3 N2(g) + 4 H2O(g)
Gegeben : NH3(g)  1/2 N2(g) + 3/2 H2(g)
N2O4(g)  2 NO2(g)
2 NH3(g)  N2H4(l) + H2(g)
2 NO2(g) + 4 H2(g)  N2(g) + 4 H2O(g)
2.6
∆H° = + 46,19 kJ·mol–1
∆H° = + 58,04 kJ·mol–1
∆H° = + 142,80 kJ·mol–1
∆H° = – 1033,66 kJ·mol–1
Ist die Reaktion 2 Mg(s) + O2(g)  2 MgO(s) (∆H° = – 1203,6 kJ·mol–1 “Reaktion” oder ∆H° = – 601,8
kJ·mol–1 MgO(s)) exotherm oder endoterm ?
a) Wie viel Wärme kann aus der Reaktion mit 2,4 g Mg(s) bei konstantem Druck entstehen.
b) Wie viel Gramm MgO entstehen bei einer Enthalpieänderung von – 96,0 kJ ?
c) Wie viel Kilojoule Wärme werden aufgenommen, wenn bei konstantem Druck 7,50 g MgO(s) in Mg(s)
und O2(g) zersetzt werden ?
d) Berrechnen Sie die Standard-Bildungsenthalpien von festem Mg(OH)2
∆H° = + 37,1 kJ·mol–1
∆H° = – 571,7 kJ·mol–1
Gegeben : Mg(OH)2(s)  MgO(s) + H2O(l)
2 H2(g) + O2(g)  2 H2O(l)
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