Bildungsenthalpie von Methan berechnen?

2 Antworten

Vom Beitragsersteller als hilfreich ausgezeichnet

Die Enthalpie ist eine Energieform und unterliegt der Energieerhaltung.

Die Bildungsenthalpie ist die Enthalpie, die erzeugt wird, wenn eine Verbindung direkt aus den Elementen zusammengesetzt wird. Und zwar in ihrer "üblichen" Form unter "Laborbedingungen" - Metalle als Festkörper, Sauerstoff, Wasserstoff, Chlor etc. als dimere (zweiatomige) Gase, Kohlenstoff als Festkörper (und zwar Graphit). Und dann das Produkt wieder in die übliche Form zurückgeführt wird (was bei Methan keine Rolle spielt, da es unter "Laborbedingungen" ebenfalls gasförmig ist) und entsprechend abgekühlt (oder auch aufgewärmt) wird.

Wir haben hier die Verbrennung von Methan. Hier wird aus Methan und Sauerstoff Kohlenstoffdioxid und Wasser gebildet.

Vorher muss das Methan irgendwoher gekommen sein. Da stellt man sich vor, dass es direkt aus den Elementen (Kohlenstoff als Graphit und Wasserstoff als Gas) gebildet worden ist.

Wegen der Energieerhaltung ist es vom Energiestandpunkt egal,

  • ob wir erst aus Kohlenstoff und Wasserstoff Methan erzeugen und danach Sauerstoff hinzufügen, um Kohlenstoffdioxid und Wasser zu erhalten
  • oder direkt aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff Kohlenstoffdioxid und Wasser erzeugen

Der erste (gedachte) Schritt

C + 2 H2 + 2 O2 -> CH4 + 2 O2

ist schon vorher passiert, ohne das wir wissen, wie genau, insbesondere wissen wir nicht, was hier mit der Enthalpie passiert ist.

Der Bus ist also ohne uns schon von A-Stadt nach B-Dorf gefahren. Wir fahren jetzt von B-Dorf weiter nach C-Burg und messen, wie viel Enthalpie dabei frei wird.

Dann gehen wir nach A-Stadt und nehmen den direkten Bus nach C-Burg. Auch hier messen wir die Enthalpie.

Der Bus, der den Umweg über B-Dorf nimmt, "benötigt" dieselbe Enthalpie wie der Bus, der den direkten Weg nimmt.

Damit können wir aus dem, was wir wissen, berechnen, was auf dem uns unbekannten Weg von A-Stadt nach B-Dorf passiert ist.

Die Vorzeichen kommen von dieser Berechnung.

Woher ich das weiß:Hobby – seit meiner Schulzeit; leider haupts. theoretisch

Jetzt könnte man noch das O2 mit | - O2 auf die andere Seite bringen.

Du hast auf beiden Seiten 2 O2 stehen, die fallen also ebenfalls weg. Übrig bleibt:

C + 2 H2 --> CH4

Das ist die hypothetische Synthese aus den Elementen.