Lösung für Chemie Aufgabe gesucht?
Die erste Aufgabe.. hat jemand die Lösung
2 Antworten
So schwer ist das ganze doch nicht. Das Prinzip lautet: Produkte minus Edukte
zB: H = 2 H(HCl) - (H(Cl2) + H(H2))
Du musst nur die Tabellenwerte raussuchen und einsetzen.
Der Satz von Hess sagt ja aus, dass es für die Enthalpie einer chemischen Reaktion egal ist, welchem Weg man von den Edukten zu den Produkten geht.
Z.B. ist es egal, ob wir bei der Reaktion C + O₂ → CO₂ den direkten Weg gehen, oder erst C + 0.5 O₂ → CO und dann CO + 0.5 O₂ → CO₂, denn die Summe der Enthalpien ist gleich.
Im Prinzip lässt sich diese Aussage so erweitern, dass jede Reaktionsenthalpie aus den Standardbildungsenthalpien der Produkte und Edukte berechnet werden kann. Denn jede Reaktion lässt sich als Kombination einzelner Reaktionen ansehen, auch wenn dies in der Realität nicht so abläuft. Zum Beispiel deine zweite Reaktionsgleichung:
H₂O + SO₃ → H₂SO₄
Diese Reaktion lässt sich in Einzelreaktionen aufteilen, am besten nimmt man immer die Bildungsreaktionen (aber auch andere Teilreaktionen sind möglich, wenn man z.B. die Enthalpie einer bestimmten Reaktion gegeben hat). In diesem Fall:
I: H₂ + 0.5 O₂ → H₂O (oder andere Schreibweise: 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O) mit der Enthalpie ΔH₁ (diese ist in diesem Fall die tabellierte Standardbildungsenthalpie von Wasser)
II: S + 1.5 O₂ → SO₃ (oder andere Schreibweise: 2 S + 3 O₂ → 2 SO₃) mit der Enthalpie ΔH₂ (diese ist in diesem Fall die tabellierte Standardbildungsenthalpie von SO₃)
III: H₂ + S + 2 O₂ → H₂SO₄ mit der Enthalpie ΔH₃ (diese ist in diesem Fall die tabellierte Standardbildungsenthalpie von H₂SO₄)
Die Reaktionsgleichungen muss man jetzt (mit jeweils einem Vorfaktor) so zusammenaddieren, dass die ursprüngliche Reaktion rauskommt.
Hier ist dies noch relativ einfach, da alle stöchiometrischen Faktoren 1 sind. Unsere gesamte Reaktionsgleichung setzt sich zusammen aus –I + –II + III (minus vor I und II, da wir H₂O und SO₃ in der Gesamtgleichung auf der linken Seite haben, sie in den Einzelgleichungen aber rechts stehen, das minus dreht die Gleichung um), also H₂O → H₂ + 0.5 O₂ plus SO₃ → S + 1.5 O₂ plus H₂ + S + 2 O₂ → H₂SO₄. Beim Addieren von Reaktionsgleichungen packt man einfach alle Edukte und alle Produkte auf die entsprechende Seite, also:
H₂O + SO₃ + H₂ + S + 2 O₂ → H₂ + 0.5 O₂ + S + 1.5 O₂ + H₂SO₄
Auf beiden Seiten stehen H₂, S und O₂, also kann man kürzen zu:
H₂O + SO₃ → H₂SO₄
Das ist unsere ursprüngliche Gleichung, unsere Addition –I + –II + III stimmt also. Nach dem Satz von Hess können wir die Enthalpien genauso zusammenaddieren um die Gesamtenthalpie zu erhalten, also:
ΔH = (–ΔH₁) + (–ΔH₂) + ΔH₃
Und da wir die Einzelreaktionen ja so gewählt haben, dass diese nur Bildungsreaktionen sind, sind alle Enthalpien in der Gleichung tabellierte Standardbildungsenthalpien. Die Gesamtenthalpie der Reaktionsgleichung ist also:
ΔH = (–ΔHB(H₂O) ) + (–ΔHB(SO₃) + ΔHB(H₂SO₄)
oder auch:
ΔH = ΔHB(H₂SO₄) – ( ΔHB(H₂O) + ΔHB(SO₃) )
Ganz nach dem Prinzip "Produkte minus Edukte".
Genau mit diesem Ansatz lassen sich die anderen Aufgaben lösen. Erst alle Bildungsreaktionen aufschreiben, dann schauen, "wie viel man von jeder Reaktionsgleichung nehmen muss", damit alle zusammenaddiert die Gesamtgleichung ergeben. Dann die gleiche Addition nochmals durchführen, nur jetzt mit den Enthalpien der Reaktionen statt mit den Reaktionsgleichungen.