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Bestimmung von Lösungsenthalpien

Chemistry - Analytical Chemistry


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Tobias Scharla
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Institution / College

Chemie Laborbericht zu Versuch Nr.6
12.01.01
Tobias Scharla,
Seite 1 von 1
6. Versuch
Bestimmung von Lösungsenthalpien
Lösungsenthalpie(allg.):
Mit ihr wird die Enthalpieänderung beim Auflösen eines Festkörpers in einer flüssigen
Lösung beschrieben .
1
Sie wird im Kalorimeter bestimmt, welches ein geschlossenes
System ist, aus dem weder Energie entweichen, noch Energie zugeführt werden kann.
Bei Lösen einen Stoffes wird entweder Energie frei, oder Energie wird von der
Umgebung des Systems aufgenommen. Aus der Temperaturänderung des Wassers
wird dann die Enthalpie bestimmt.
Bedeutung der Lösungsenthalpie in unserem Fall:
Es soll die Lösungswärme, Lösungsenthalpie, für eine exotherme Reaktion, Auflösen
von CaCl
2
in Wasser und die Lösungswärme für eine endotherme Reaktion, das
Lösen von NH
4
Cl in Wasser, ermittelt werden.
Arbeitsgeräte und Reagenzien
·
Thermoskanne als Kalorimeter
·
Aluminiumstab
·
Thermometer
·
CaCl
2
·
NH
4
Cl
·
dest. Wasser
Durchführung
Zuerst werden das Reaktionsgefäß, Thermoskanne, und der Aluminiumstab gewogen.
Dann wird die Wärmekapazität der Thermoskanne bestimmt. Hierzu erhitzt man in
einem Becherglas Wasser, bis es kocht. Nun wird in dem Wasser der Alustab 5 min
erhitzt. In der Zwischenzeit überführt man 200ml in die Thermoskanne und die
Temperatur wird gemessen. Wenn der Alustab dann heiß ist, wird er in die
Thermoskanne gegeben. Es pendelt sich eine Temperatur ein. Diese benötigt man
dann zur Bestimmung der Wärmekapazität.
Jetzt werden dann nacheinander in die Thermoskanne jeweils 200ml Wasser und
30g CaCl
2
bzw. NH
4
Cl gegeben. Hiervon wird dann die Lösungsenthalpie bestimmt,
auch durch Messung der Temperaturänderung.
Beobachtungen bei den Reaktionen
·
Bei der Zugabe von CaCl
2
erhöht sich die Temperatur im Reaktionsgefäß,
exotherme Reaktion.
·
Bei der Zugabe von NH
4
Cl erniedrigt sich die Temperatur im Reaktionsgefäß,
endotherme Reaktion.
1
Römpp, Chemie Lexikon
Chemie Laborbericht zu Versuch Nr.6
12.01.01
Tobias Scharla,
Seite 2 von 2
Fehlerquellen
Das Reaktionsgefäß war nicht ganz verschlossen und durch die Wände könnte
Energie an die Systemumgebung abgegeben bzw. aufgenommen werden. Außerdem
hat das verwendete Thermometer eine Genauigkeit von +/- 0,5°C.
1. Teil: Bestimmung der Wärmekapazität des Reaktionsgefäßes
Ergebnisse des Versuchs
Wassertemperatur zu Beginn
20,5°C (T
1
)
Wassertemperatur am Ende
29,2°C (T
2
)
<
Gewicht des Stabes
130,28g
Gewicht des Wassers
200g
Wärmekapazität von Alu
0,902 J g
-1
K
-1
Wärmekapazität von Wasser
4,18 J g
-1
K
-1
Berechnungen
)
(
)
(
)
100
(
1
2
1
2
2
2
2
T
T
c
m
T
T
c
m
T
C
c
m
E
O
H
O
H
RV
RV
Al
Al
-
+
-
=
-
°
=
Diese Formel wird nun umgestellt nach c
RV
:
K
g
J
0,460
c
RV
=
=
-
=
-
-
-
-
°
=
-
-
-
-
K
g
J
c
K
g
K
K
g
J
g
K
K
g
J
g
c
T
T
m
T
T
c
m
T
C
c
m
c
RV
O
H
RV
RV
O
H
O
H
Al
Al
RV
0,46028429
7
,
7
28
,
261
7
,
7
18
,
4
200
)
8
,
70
(
902
,
0
28
,
130
)
(
)
(
)
100
(
1
1
1
1
1
2
1
2
2
2
2
2
Da nun die Wärmekapazität des Reaktionsgefäßes bekannt ist, können nun die
Lösungsenthalpien bestimmt werden.
Chemie Laborbericht zu Versuch Nr.6
12.01.01
Tobias Scharla,
Seite 3 von 3
2. Teil: Bestimmung der Lösungswärme für eine exotherme Reaktion
Durchführung: siehe Blatt 1
Ergebnisse des Versuchs
Wassertemperatur zu Beginn
21°C (T
1
)
Wassertemperatur am Ende
44°C (T
2
)
Gewicht der Thermoskanne
261,38g
Gewicht des Wassers
200g
Wärmekapazität von Wasser
4,18 J g
-1
K
-1
Die Wärmekapazität der Salze wird näherungsweise gleich der des Wassers gesetzt.
Umrechnung in kJ/mol
1mol CaCl
2
= 110,98 g
à
mol
kJ
mol
g
g
kJ
03
,
92
98
,
110
829
,
0
-
=
-
=
2
CaCl
Sol,
h
g
kJ
0,829
h
2
CaCl
Sol,
-
=
-
=
-
=
-
=
-
=
-
+
-
+
=
-
+
-
+
=
-
g
kJ
g
J
h
g
J
g
J
h
g
K
K
g
J
g
K
K
g
J
g
g
h
m
T
T
c
m
T
T
c
m
m
h
CaCl
Sol
CaCl
Sol
CaCl
Sol
CaCl
RV
RV
aq
CaCl
O
H
CaCl
CaCl
Sol
829
,
0
10
2533
,
829
2533
,
829
30
6004
,
24877
30
)
23
(
460
,
0
38
,
261
)
23
(
18
,
4
)
200
30
(
)
(
)
(
)
(
3
,
,
,
2
1
2
1
)
(
,
2
2
2
2
2
2
2
2
Chemie Laborbericht zu Versuch Nr.6
12.01.01
Tobias Scharla,
Seite 4 von 4
3. Teil: Bestimmung der Lösungswärme für eine endotherme Reaktion
Durchführung: siehe Blatt 1
Ergebnisse des Versuchs
Wassertemperatur zu Beginn
21°C (T
1
)
Wassertemperatur am Ende
44°C (T
2
)
Gewicht der Thermoskanne
261,38g
Gewicht des Wassers
200g
Wärmekapazität von Wasser
4,18 J g
-1
K
-1
Umrechnung in kJ/mol:
1 Mol NH
4
Cl
=53,5518 g
à
mol
kJ
mol
g
g
kJ
CL
31
,
19
5518
,
53
3606498
,
0
=
=
4
NH
Sol,
h
g
kJ
0,361
h
Cl
NH
Sol,
4
=
=
=
=
=
+
+
=
-
+
-
+
=
-
g
kJ
g
J
h
g
J
g
J
h
g
K
K
g
J
g
K
K
g
J
g
g
h
m
T
T
c
m
T
T
c
m
m
h
Cl
NH
Sol
Cl
NH
Sol
Cl
NH
Sol
Cl
NH
RV
RV
aq
Cl
NH
O
H
Cl
NH
Cl
NH
Sol
3606498
,
0
10
6498
,
360
6498
,
360
25
2458
,
9016
25
5
,
8
460
,
0
38
,
261
5
,
8
18
,
4
)
200
25
(
)
(
)
(
)
(
3
,
,
,
2
1
2
1
)
(
,
4
4
4
4
4
2
4
4
Excerpt: 5 of 5 pages -  scroll top


Description

Title:
Bestimmung von Lösungsenthalpien
Event:
None
Author:
Tobias Scharla
Year:
2001
Pages:
5
Archive No.:
V102632
ISBN (eBook):
978-3-640-01012-7
DOI:
10.3239/9783640010127
File size:
60 KB
Language:
German

Tags:
Bestimmung Lösungsenthalpien

Quote paper:

Tobias Scharla, 2001, Bestimmung von Lösungsenthalpien, Munich, GRIN Publishing GmbH

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