Nulllinie, Bildungsgleichung und Stabilität — 30 Übungen zur Standard-Bildungsenthalpie.
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Übungsaufgaben
Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt Ihnen sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen Ihnen die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt Ihnen, wie viele der 30 Aufgaben Sie schon gelöst haben.
A1
Mix: Term für die Temperaturänderung
AFB IIIMix
Entwickeln Sie einen Term für die Temperaturänderung \(\Delta T\) in K, wenn die Masse \(m\) (g) einer Verbindung mit der molaren Masse \(M\) (g/mol) und \(\Delta_fH^\circ = h\) (kJ/mol, mit Vorzeichen) aus den Elementen gebildet wird und die gesamte Wärme \(w\) Gramm Wasser aufnehmen (\(c = 4{,}19\,\mathrm{J\,g^{-1}\,K^{-1}}\)). Verwenden Sie nur \(h\), \(m\), \(M\) und \(w\).
Geben Sie den Term ein. Enter prüft ebenfalls.
Stoffmenge \(n = m/M\); die Wärme der Reaktion \(Q = n\,h\) (in kJ); das Wasser nimmt \(-Q\) auf: \(\Delta T = -n\,h\cdot 1000/(c\,w)\). Beispiel: \(-(-411{,}2)\cdot 0{,}100\cdot 1000/(4{,}19\cdot 500) = 19{,}6\,\mathrm{K}\). Bei positivem \(h\) ergibt sich eine Abkühlung. Typischer Fehler: kJ und J zu mischen oder das Vorzeichen wegzulassen.
Wie viel mol der Verbindung entstehen, und welche Wärme gehört dazu?
ΔT = −(m : M) · h · 1000 : (4,19 · w).
A2
Begriffe der Bildungsenthalpie
AFB I
Ordnen Sie jedem Begriff seine Bedeutung zu: Decken Sie zwei Karten auf, die zusammengehören.
Decken Sie zwei Karten auf, die zusammengehören. Mit der Tastatur: Tab zur Karte, Enter aufdecken, Pfeiltasten zum Wandern.
Die Standardbedingungen sind \(p = 1013\,\mathrm{hPa}\) und \(T = 298\,\mathrm{K}\). Der Standardzustand ist die stabilste Form unter diesen Bedingungen; Graphit und Diamant sind Modifikationen von Kohlenstoff. Eine Bildungsreaktion liefert genau 1 mol einer Verbindung aus den Elementen. Flüssiges Brom ist der Standardzustand des Elements, daher \(\Delta_fH^\circ = 0\). Typischer Fehler: Standardbedingungen mit 0 °C zu verwechseln.
Überlegen Sie, was jeder Begriff beschreibt: eine Bedingung, einen Zustand oder eine Reaktion.
Elemente im Standardzustand haben definitionsgemäß den Wert null.
A3
Calciumoxid im Diagramm
AFB I
Geben Sie aus dem Enthalpiediagramm \(\Delta_fH^\circ(\ce{CaO,s})\), die Wärme bei der Bildung von 3 mol und die Lage von \(\ce{CaO}\) zu den Elementen an.
Tragen Sie alle Werte ein. Enter prüft alle Felder auf einmal.
Das Niveau von \(\ce{CaO}\) liegt bei etwa \(-635\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\) unter den Elementen (Tabellenwert \(-635{,}1\)). Für 3 mol gilt \(\Delta H = 3\cdot(-635) \approx -1905\,\mathrm{kJ}\). Die Verbindung liegt tiefer als die Elemente: Die Bildung ist exotherm. Typischer Fehler: den Wert für 1 mol ohne Umrechnung als Wärme für 3 mol anzugeben.
Lesen Sie das Niveau von CaO an der senkrechten Skala ab.
