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Die selbsterhitzende Dose
AFB I–IISelbsterhitzende Getränkedosen enthalten in einer Innenkammer Calciumoxid, das beim Durchstechen einer Folie mit Wasser reagiert: \(\ce{CaO(s) + H2O(l) -> Ca(OH)2(s)}\). Im Labor werden 5,61 g Calciumoxid (\(M = 56{,}1\,\text{g/mol}\)) bei \(t = 3\,\text{min}\) in 100 g Wasser in einem Kalorimeter (\(C_K = 85\,\text{J/K}\)) gegeben. Wasser liegt im Überschuss vor.
| t in min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T in °C | 21,0 | 21,0 | 21,0 | Zugabe | 32,1 | 32,9 | 32,9 | 32,6 | 32,3 | 32,0 |
- Beschreiben Sie den Aufbau eines einfachen Kalorimeters und nennen Sie die Funktion der Bauteile.
- Ermitteln Sie \(\Delta T\) grafisch mithilfe der Vor- und Nachperiode.
- Berechnen Sie die molare Reaktionsenthalpie.
- Beurteilen Sie, welchen Fehler man macht, wenn man statt der Extrapolation den Höchstwert der Messreihe verwendet.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Gefäß, Rührer, Thermometer, Deckel.
Hinweis zu Aufgabe b)
Nachperiode ab t = 6 min verläuft linear.
Hinweis zu Aufgabe c)
Wärmekapazität von Wasser und Kalorimeter addieren.
Hinweis zu Aufgabe d)
ΔT mit dem Höchstwert berechnen und vergleichen.