Übung 6

Thermodynamik 1. FS; Bachelor Chemie
KW 48;
20067 VL im WS 2015 /16
Prof. Ernsting
Übungsblatt 6 zum 23. November 2015
Enthalpie und Entropie
Bitte lesen Sie intensiv die Abschnitte:
3.1 Richtung freiwilliger Prozesse, 3.1.1. Dissipation der Energie, 3.1.2. Entropie, 3.1.3.
Entropieänderungen bei spez. Prozessen.
1. Aufgabe:
Die molare Bildungsenthalpie von Wasserdampf hat bei 25 °C den Wert - 241,82 kJ/mol,
die von flüssigem Wasser den Wert - 285,8 kJ/mol.
Berechnen Sie die molare Bildungsenthalpie von Wasserdampf sowie von Wasser,
und zwar sowohl für 100 °C und für - 0.1 °C, wobei folgende
molare Wärmekapazitäten gegeben sind:
CP (H2O(l) ) = 75,48 J/ mol K
CP (H2O(g))
= 33,58 J/ mol K
CP (H2 (g)) = 28,82 J/ mol K
CP (O2 (g) )
= 29,36 J/ mol K
(Hinweis: "Überführung" von der betrachteten Temperatur auf die Standard-Temperatur;
Berechnung der dafür nötigen Wärmemengen bei gleichem Druck; dies auf Seite der Elemente wie
auch des gebildeten Stoffes).
(Flüssigkeit bei 100°C und -0.1°C: -283.40 bzw -286.60 kJ mol-1.
Bei -0.1°C analog)
2. Aufgabe
Die Standardverbrennungsenthalpie von Cyclopropan (C3H6) beträgt - 2091,9 kJ/mol bei einer
Temperatur von 298 K.
Berechnen Sie die Standardbildungsenthalpie und die Standardbildungsenergie unter Verwendung
der Standardverbrennungsenthalpien von Wasserstoff (-286 kJ/mol) und Kohlenstoff (-394 kJ/mol).
(+51.9 kJ mol-1 – ein Beispiel für eine endotherme Bildungsenthalpie.
Mikroskopischer Hintergrund: gespannter Dreiring.)
3. Aufgabe
Man berechne die Standard-Bildungsenthalpie von salpetriger Säure HNO2(aq) bei 25°C aus
folgenden Angaben (aq steht für "Wasser" oder "wässrige Lösung"):
(1)
∆ R H1⊗ =-300.4 kJ mol-1,
NH 4 NO 2 (s) → N 2 (g ) + 2H 2 O(l)
∆ R H ⊗2 =-569.2 kJ mol-1,
(2)
2 H 2 ( g ) + O 2 ( g ) → 2 H 2 O ( l)
(3)
N 2 (g ) + 3H 2 (g ) → 2 NH 3 (aq)
∆ R H 3⊗ =-170.8 kJ mol-1,
(4)
NH 3 (aq) + HNO 2 (aq) → NH 4 NO 2 (aq)
∆ R H ⊗4 =-38.08 kJ mol-1,
(5)
NH 4 NO 2 (s) + aq → NH 4 NO 2 (aq)
(-125.44 J mol-1)
∆ R H 5⊗ =+19.88 kJ mol-1 .
4. Aufgabe: Druckgefäß
In einem starren Gefäß von 50 Liter Inhalt befindet sich Stickstoff (Cp = 30 J mol-1 K-1) bei 10°C und
506 kPa.
Berechnen Sie die maximale Wärmemenge, die dem (ideal angenommenen) Gas zugeführt werden
kann, wenn die Wände einen Druck von 2026 kPa aushalten.
(198.23 kJ)

Download Report