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Aufgabe:

Bei der Verbrennung von 0,38 g Hexan in einem Kalorimeter stieg die Temperatur des Kalorimeters um 33,5 K.

Berechnen Sie die die molare Verbrennungsenthalpie von Hexan. (cp= 194,97 J*1/mol*1/K)


Ansatz/Problem:

Mit fehlt der Ansatz. Bis jetzt haben wir weder den Satz von Hess noch die molare Standard-Reaktionsenthalpie bzw. Verbrennungsenthalpie noch nicht besprochen haben.

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Anleitung zur Berechnung der molaren Verbrennungsenthalpie von Hexan

Um die molare Verbrennungsenthalpie von Hexan zu bestimmen, folgst du diesen Schritten:

1. Berechne die Energie, die durch die Verbrennung von Hexan freigesetzt wurde.
2. Bestimme die Stoffmenge des verbrannten Hexans.
3. Berechne die molare Verbrennungsenthalpie von Hexan.

Schritt 1: Berechnung der freigesetzten Energie

Die Menge der freigesetzten Energie (\(Q\)) kann mit der Formel \(Q = c_p \times \Delta T\) berechnet werden, wobei:

- \(c_p\) die Wärmekapazität des Kalorimeters ist (in diesem Fall \(194,97 \, \text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}\)),
- \(\Delta T\) den Temperaturanstieg darstellt (in diesem Fall \(33,5 \, \text{K}\)).

Berechnung:
\(Q = 194,97 \, \text{J/mol/K} \times 33,5 \, \text{K}\)
\(Q = 6531,495 \, \text{J}\)

Die freigesetzte Energie beträgt also \(6531,495 \, \text{J}\) (oder \(6,531 \, \text{kJ}\), da \(1 \, \text{kJ} = 1000 \, \text{J}\)).

Schritt 2: Bestimmung der Stoffmenge des Hexans

Die molare Masse von Hexan (\(C_6H_{14}\)) beträgt etwa \(86,18 \, \text{g/mol}\). Die Stoffmenge (\(n\)) des Hexans kann mit der Formel \(n = \frac{m}{M}\) berechnet werden, wobei:

- \(m\) die Masse des Hexans ist (in diesem Fall \(0,38 \, \text{g}\)),
- \(M\) die molare Masse von Hexan ist.

Berechnung:
\(n = \frac{0,38 \, \text{g}}{86,18 \, \text{g/mol}}\)
\(n \approx 0,00441 \, \text{mol}\)

Die Stoffmenge des verbrannten Hexans beträgt also \(0,00441 \, \text{mol}\).

Schritt 3: Berechnung der molaren Verbrennungsenthalpie von Hexan

Die molare Verbrennungsenthalpie (\(\Delta H_{\text{Verbrennung}}\)) kann nun mit der Formel \(\Delta H_{\text{Verbrennung}} = \frac{Q}{n}\) berechnet werden, wobei:

- \(Q\) die freigesetzte Energie ist,
- \(n\) die Stoffmenge des Hexans ist.

Berechnung:
\(\Delta H_{\text{Verbrennung}} = \frac{6531,495 \, \text{J}}{0,00441 \, \text{mol}}\)
\(\Delta H_{\text{Verbrennung}} \approx 1481263,038 \, \text{J/mol}\) oder \(\approx -1481,3 \, \text{kJ/mol}\)

Die molare Verbrennungsenthalpie von Hexan beträgt also etwa \(-1481,3 \, \text{kJ/mol}\). Das negative Vorzeichen zeigt an, dass es sich um einen exothermen Vorgang handelt, bei dem Energie freigesetzt wird.
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