Berechnung der Reaktionsenthalpie
Die Reaktionsenthalpie ΔH ist die Energie, die bei seiner Reaktion abgegeben oder aufgenommen wird.
Die allgemein gültige Formel : ∆H = ∑∆H°f (Produkte) − ∑∆H°f (Edukte)
Die Reaktionsenthalpie ist gleich alle Standardbildungsenthalpien ∆H°f der Produkte minus alle Standardbildungsenthalpien ∆H°f der Edukte.
Erklärung der Zeichen :
∑ = Summenzeichen
∆H = Delta H
"°" = Null → Standardbedingungen (Temp. : 25°C & Druck (p) : 1.01 bar)
f = formaiton (Bildung)
Jeder Stoff hat einen Standardbildungsenthalpiewert. Man findet diese Werte unter thermodynamische Daten.
Die Standardbildungsenthalpie ∆H bei Verbindungen ist die Energie, die frei wird oder aufgewendet werden muss, wenn 1 Mol einer Verbindung aus den Elementen hergestellt wird, aus denen die Verbindung besteht.
Aber bitte aufpassen, nach Definition ist bei allen Elementen die Standardbildungsenthalpie ∆H°f immer gleich Null ( z.B. für H2 ist ∆H°f = 0 ). Dies definierte man so, weil die in der Natur vorkommenden Stoffe immer den energieärmsten Zustand anstreben, in diesem Fall sind das die Elemente.
Inhaltsverzeichnis
Betrachtung im Energiediagramm
Bitte siehe Bild "Betrachtung im Energiediagramm" (rechts)
Aufgepasst : Die Standardbildungsenthalpie ∆H°f ist nicht dasselbe wie die Reaktionsenthalpie ∆H.
Masseinheiten
Die Standardbildungsenthalpie ∆H°f wird in Kilojoule pro Mol [KJ/Mol] gemessen.
Die Reaktionsenthalpie ∆H wird in Kilojoule pro Formelumsatz [KJ/Fu] angegeben.
Beispiele
Berechnung der Reaktionsenthalpie
Verbrennen von Methan CH4
Reaktionsgleichung aufschreiben :
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
Die allgemein gültige Formel anwenden :
∆H = ∑∆H°f (Produkte) − ∑∆H°f (Edukte)
Lösung der oben aufgeschriebenen Reaktionsgleichung :
ΔH = [-393+2*(-242)]-[-75+2*(0)]
- = [-393 -484]-[-75]
- = [-877+75]
- = -802 [KJ/Fu]
Berechnung der Standardbildungsenthalpie
mithilfe der Reaktionsenthalpie
Beispiel 1
Gegeben : 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) / ∆H = -572 KJ/Fu
Gesucht : ∆H°f von H2O
Berechnung : -572/2 = -286 KJ/Mol = ∆H°f von H2O
Beispiel 2
Gegeben : 2 Ca(s) + O2(g) → 2 CaO(s) / ∆H = - 1270 KJ/Fu
Gesucht : ∆H°f von CaO
Berechnung : -1270/2 = -635 KJ/Mol = ∆H°f von CaO
Beispiel 3
Gegeben : CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s) / ∆H = -64 KJ/Fu
Gesucht : ∆H°f von Ca(OH)2
Berechnung : ∆H = [∆H°f(CaOH)] - [∆H°f(CaO) + ∆H°f(H2O)]
- -64 + [-635 + (-286)] = ∆H°f von Ca(OH)2
Quellen
- Chemieunterlagen
Weblinks
- Swisseduc – Unterrichtsserver für Chemie
