Wie kann man die zugefügte Menge an Natriumhydroxid berechnen?
In einem Kalorimeter wird Natriumhydroxid in 200mL Wasser gelöst. Die Temperatur steigt um 13K. Dabei wird eine Wärmemenge von 44,5 kJ frei. Berechnen Sie die zugefügte Menge an Natriumhydroxid. Die durch das Kalorimeter aufgenommene Wärmemenge wird vernachlässigt.
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Die Lösungsenthalpie von NaOH in Wasser beträgt −44,5 kJ/mol. Wenn 200 mL Wasser, entsprechend 200 g um den Betrag von 13 K erwärmt werden sollen, dann ist dafür folgende Wärmemenge Q erforderlich:
- ΔQ = c * m * ΔT
- ΔQ = 4,186 kJ/(kg*K) * 0,2 kg * 13 K = 10,884 kJ
Wenn 1 mol NaOH bei Lösung 44,5 kJ/mol an Wärme liefert, dann braucht es für die Wärmemenge von 10,884 kJ:
n = 10,884 kJ/44,5 kJ/mol = 0,2446 mol NaOH
Mit n = m/M ==> m = n * M ergibt sich:
m = 0,2446 mol * 40,0 g/mol = 9,78 g
Wieso kürzt sich das nicht weg? Beim Wasser geht es wie bereits beschrieben. Die Wärmemenge für das Kalorimeter ist einfach:
ΔQ = c * ΔT
ΔQ = 2,670 kJ/K * 3,625 K = 9,679 kJ
1,6 g Methanol (CH3OH) werden mit überschüssigem Sauerstoff in einem Bombenkalorimeter verbrannt. Das Kalorimeter hat eine Wärmekapazität von 2670 J/K und enthält 0,75 kg Wasser. Es wurde eine Temperaturerhöhung von 24,32Grad auf 27,945Grad beobachtet.
Berechne die Wärmemenge die bei der Verbrennung von 1 mol Methanol (M = 60,05 g/mol) frei wird. Wärmekapazität Wasser: 4,184J/g * K