Reaktionswärme?
hallo, kannst du mir bitte erklären wie ich diese Aufgabe lösen kann.
danke im Voraus
Vernüftigerweise braucht man dazu die Wärmekapazität des Kalorimeters. Steht irgendetwas dazu in der Angabe?
Ich habe da 4,18 J/g k das soll die Kapazität von Wasser sein
1 Antwort
Ich antworte Dir nur mit großen Bauchschmerzen, denn meine Antwort ist Unsinn. Aber es ist möglich, daß genau dieser Unsinn von Dir verlangt wird, also rechne ich das mit schlechtem Gewissen durch und erkläre Dir hinterher, warum es Unsinn ist.
Du löst mₓ=7.5 g CaCl₂ in m=100 g Wasser und beobachtest einen Temperaturanstieg um ΔT=13.1 K. Die spezifische Wärmekapazität von Wasser (und genähert auch CaCl₂-Lösung, die ja hauptsächlich aus Wasser besteht) beträgt c=4.18 J g¯¹ K¯¹. Also beträgt die Wärmekapazität des gesamten Wasser C=cm=418 J/K (Du brauchst 418 J, um die 100 g Wasser um 1 K zu erwärmen). Deine Erwärmung um 13.1 K entspricht also einer Wärmemenge von Q=CΔT=5.48 kJ als Reaktionswärme. Das kann man natürlich auch in einem Schritt berechnen als Q=mcΔT.
Die gemessene Reaktionswärme ist also −5.48 kJ. Das negative Vorzeichen zeigt an, daß die Wärme frei wurde (die Lösung erwärmt sich). Das kann man auch als molare Lösungswärme ausdrücken ΔₛₒₗH=Q/n=QM/mₓ=−81 kJ/mol mit der molaren Masse des CaCl₂ M=110.98 g/mol.
Aber das ist Gurke, denn im realen Experiment würde ja nicht die ganze durch das Lösen freigesetzte Wärme ins Wasser fließen; ein Teil landet im Kalorimeter selbst, also zumindest dem Gefäß, in dem die Flüssigkeitsmenge gehalten wird; je nach Bauart des Kalorimeters kann das auch noch viel mehr sein.
Normalerweise bestimmt man daher die Wärmekapazität des Kalorimeters durch Eichung in einem Vorversuch, und bekommt dann eine weitere extensive Wärmekapazität, die angibt, wieviel Joule das Kalorimeter pro Kelvin Erwärmung frißt. Diese Zahl addiert man dann zur oben angegebenen Wärmekapazität des gesamten Wassers C und rechnet damit weiter.