Berechnung von Reaktionsenthalpien A) B1) B2) = Satz von Hess

Ecker Ch-1 2012
Berechnung von Reaktionsenthalpien
Oft kann ein Stoff auf verschiedenen Wegen hergestellt werden, z.B. kann Kohlenstoffdioxid durch direkte Verbrennung
von Kohlenstoff an Luft hergestellt werden (Weg A ΔRH=-393kJ/mol). Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass bei
der Verbrennung zunächst erst nur Kohlenstoffmonooxid entsteht (Weg B Reaktion 1 ΔRH=-111kJ/mol), dass dann in
einem zweiten Reaktionsschritt zu Kohlenstoffdioxid verbrannt wird (Weg B Reaktion 2 ΔRH=-282kJ/mol).
Stellen Sie für die beiden Wege die Reaktionsgleichungen auf und vergleichen Sie die Reaktionsenergien der beiden
Wege!
A)
B1)
B2)
Δ R H A =Δ R H B1 + Δ R H B2 =_______________________________________________________
Satz von Hess:
Die Reaktionsenergie ist _______________ vom Reaktionsweg, sie hängt nur vom Ausgangs- und
Endzustand des System ab.
Hinweis: Der Satz von Hess ist eine Anwendung des ____________________________________ .
Bildungsenthalpien
Damit man Reaktionsenthalpien beliebiger Reaktionen berechnen kann, wurden molare Standard-Bildungsenthalpien
ΔfH0m eingeführt. Sie ist die molare Reaktionsenthalpie für die eines Mols einer Verbindung aus den Elementen unter
Standardbedingungen (298K, 1013hPa).
Bei Elementen ist die molare Standard-Bildungsenthalpie auf 0 gesetzt worden.
Die Werte von vielen Verbindungen wurden gemessen und sind in Nachschlagwerken zu finden.
Eine Liste finden Sie z.B. unter http://anorganik.chemie.vias.org/standardenthalpien_table.html.
Sind von allen an der Reaktion beteiligten Stoffen die molaren Standard-Bildungsenthalpien bekannt, so kann die
Reaktionsenthalpie berechnet werden:
0
0
0
Δ R H m=Σ Δ f H m (Produkte)−Σ Δ f H m (Edukte)
Beispiel: CaCO3 (s)→CaO ( s)+CO2 ( g)
Δ R H 0m= Δ f H 0m (CaO)+ Δ f H 0m (CO 2)−Δ f H 0m (CaCO3 )
Δ R H 0m=(−635kJ /mol−393kJ /mol)−(−1207kJ /mol)=+179kJ /mol
Berechnen Sie die Reaktionsenthalpie für die Verbrennung von NH3 bei der NO2 und H2O
entstehen!
Propan lässt sich nicht aus den Elementen direkt herstellen, man kann aber trotzdem die Reaktionsenthalpie berechnen,
da man die Verbrennung betrachten kann, von der die Reaktionsenthalpie und die Bildungsenthalpien aller anderen an
der Reaktion beteiligten Stoffe bekannt sind:
Δ f H 0m (C 3 H 8 )=3⋅Δ f H 0m (CO 2)+4⋅Δ f H 0m (H 2 O)−Δ R H 0m mit
Δ R H 0m (C 3 H 8)=−2215kJ /mol
Berechnen Sie die Bildungsenthalpie von Propan!
Molare Bildungsenthalpien:
0
Δ f H m (H 2 O)=−285kJ /mol
0
Δ f H m (CO 2)=−393kJ /mol
0
Δ f H m (NO 2)=−34kJ /mol