Berechnung molarer Reaktionsenthalpien: Der Satz von Hess

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1 Berechnung molarer Reaktionsenthalpien: Der Satz von Hess
ΔRH NaOHs + HClaq NaClaq + H2O ΔLHNaOH ΔRHNeutralisation NaOHaq + HClaq ΔRH = ΔLHNaOH + ΔRHNeutralisation Satz von Hess: Die molare Reaktionsenthalpie ist unabhängig vom Weg der Reaktion. Sie hängt nur vom Anfangs- und Endzustand des Systems ab. = ( ) = -98

2 Berechnung molarer Reaktionsenthalpien: Der Satz von Hess
Auftrag: Skizziere den Reaktionsverlauf für die schrittweise Synthese von Kohlenstoffdioxid aus den Elementen! Beschrifte die Reaktionspfeile und notiere den mathemat. Zusammenhang! Auftrag: Skizziere den Reaktionsverlauf für die schrittweise Synthese von Kohlenstoffdioxid aus den Elementen! Beschrifte die Reaktionspfeile und notiere den mathemat. Zusammenhang! ΔBHCO2 C + O2 CO2 ΔBHCO ΔVHCO CO + ½O2 Es gilt: ΔBHCO2 = ΔBHCO + ΔVHCO  ΔBHCO = ΔBHCO2 - ΔVHCO

3 Folgerungen aus dem Satz von Hess:
H2 + ½O2 H2 + ½O2 -ΔBHH2O ΔBHH2O -ΔBHH2O H2O 1. Folgerung: Bei einer umkehrbaren Reaktion gilt: ΔRHRückreaktion = -ΔRHHinreaktion

4 Folgerungen aus dem Satz von Hess:
ΔRH NH3 + HCl NH4Cl ΔBHNH4Cl -(ΔBHNH3 + ΔBHHCl) ½N2 + 2H2 + ½Cl2 ΔRH = ΔBHNH4Cl -(ΔBHNH3 + ΔBHHCl) = -704 kJ·mol-1 – ( -46 kJ·mol kJ·mol-1) ΔRH = -566 kJ·mol-1 Nebenrechnung: 2. Folgerung: Für jede chemische Reaktion ist die molare Reaktionsen-thalpie ΔRH aus den molaren Bildungsenthalpien der Stoffe berechenbar, welche an der Reaktion beteiligt sind. Es gilt: ½N2 + 1½ H  NH3 ΔRH = ΔBHNH3 ½H2 + ½Cl2  HCl ΔRH = ΔBHHCl ½N2 + 2H2 + ½Cl2  NH3 + HCl ΔRH = ΔBHNH3 + ΔBHHCl ΔRH = (Summe der Bildungsenthalpien der Reaktionsprodukte) -(Summe der Bildungsenthalpien der Ausgangsstoffe)

5 Übungen im Tafelwerk nachschlagen! ΔRH = -128 ΔRH = -569 ΔRH = -532,7
1. SO3 + H2O H2SO4 ΔRH = ΔBHH2SO4 - (ΔBHSO3 + ΔBHH2O) im Tafelwerk nachschlagen! = ( – ) = -176 ΔRH = -128 2. CO + 2H CH3OH ΔRH = ΔBHCH3OH - (ΔBHCO + 2ΔBHH2) ΔRH = -569 Na + H2O NaOH + H2 = -238, ( -110,  ) CH3OH + O HCOOH + H2O = -128 ΔRH = -532,7

6 Übungen ΔRH = -346 ■ Herstellung von Salpetersäure:
2NO2 + ½O2 + H2O HNO3 ΔRH = 2·ΔBHHNO3 - ( 2·ΔBHNO2 + ½·ΔBHO2 + ΔBHH2O) = 2·(-174) ( 2· – ) ΔRH = -81 ■ Neutralisation von Schwefelsäure mit Kaliumhydroxid: H2SO4 + 2 KOH K2SO4 + 2 H2O ΔRH = -346 Ansatz: ΔRH = 2· ΔBHH2O + ΔBHK2SO4 - (ΔBHH2SO4 + 2·ΔBHKOH)

7 Experimentelle Bestimmung molarer Bildungsenthalpien
ΔBHC5H12 = ? 5C +6H2 + 8O2 + 8O2 C5H12 + 8O2 + 8O2 experimentell bestimmbar experimentell bestimmbar 5CO2 + 6H2O Es gilt: ΔBHPentan = 5·ΔVHC + 6· ΔVHH2 - ΔVHPentan