Standardbildungsenthalpie und Temperatur in einem Kalorimeter

Question

ich komme bei folgender Aufgabe nicht auf das richtige Ergebnis. Wäre sehr dankbar, wenn mir jemand zeigt, wie ich solch eine Aufgabe lösen kann

Aufgabe:1. Um wie viel Grad Celsius steigt die Temperatur von 50g Wasser in einem Kalorimeter
(CK=0,2kJ/K), wenn darin 0,2 Gramm Ethanol verbrannt werden? Angenommen, die
Verbrennung fand unter Standardbedingungen statt, wie hoch ist dann die
Standardbildungsenthalpie von Ethanol?
Verbrennungsenthalpie ∆cH(Ethanol)=-29,7MJ/kg

Answer 1

Salut,

Aufgabe:1. Um wie viel Grad Celsius steigt die Temperatur von 50g Wasser in einem Kalorimeter
(CK=0,2kJ/K), wenn darin 0,2 Gramm Ethanol verbrannt werden? Angenommen, die
Verbrennung fand unter Standardbedingungen statt
Verbrennungsenthalpie ∆cH(Ethanol)=-29,7MJ/kg

Meines Wissens nach haben Verbrennungsenthalpien aber ein positives Vorzeichen ...
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Bei einer Verbrennungsenthalpie von 29700 kJ pro 1000 g beträgt sie bei 0,2 g Ethanol entsprechend 5.94 kJ.

Zur Berechnung der Temperaturänderung verwende nun folgende Formel:

ΔT =  ΔQ / (m * c)

ΔT =  5,94 kJ / (0,2 kJ K^-1)  =  29,7 K
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wie hoch ist dann die Standardbildungsenthalpie von Ethanol?

M (Ethanol) = 46,08 g mol^-1

Damit berechnet sich über Dreisatz aus 29700 kJ kg^-1 eine Verbrennungsenthalpie von 1366,6 kJ mol^-1.

Da nun die Verbrennungsenergie definiert ist als negative Enthalpieänderung, ergibt sich eine Reaktionsenthalpie von minus 1366,6 kJ mol^-1.  
Die Reaktionsenthalpie ΔH_r^o wiederum ist die Summe der Standardbildungsenthalpien (ΔH_f^o) minus der Summe der Standardbildungsenthalpien der Edukte.

Stelle also dafür die Reaktionsgleichung auf:

C₂H₅OH +  3 O₂ →   2 CO₂ +  3 H₂O

ΔH_r^o Ethanol =  (2 * ΔH_f^o CO₂ + 3 * ΔH_f^o H₂O) - (ΔH_f^o C₂H₅OH)

Umstellen nach ΔH_f^o C₂H₅OH:

ΔH_f^o C₂H₅OH = [(2 * (-392,5 kJ mol^-1) + 3 * (-285,8 kJ mol^-1)] - (-1366,6 kJ mol^-1)

=  - 276 kJ mol^-1
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Comments

Danke,

ich verstehe jedoch nicht, wie du auf die Verbrennungsenthalpie von 1366,6 kJ mol-1. gekommen bist...

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M (Ethanol)  =  46,013 g mol^-1

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29700 kJ   →   1000 g

x kJ   →   46,013 g

x =  1366,6 kJ

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⇒   1366,6 kJ mol^-1