Bombe oder offenes Gefäß, Δn(g) und Vorzeichen — 30 Übungen zur Reaktionsenthalpie.
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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
Thermochemische Gleichung aufbauen
AFB II
Stellen Sie die thermochemische Gleichung für das Brennen von Kalk auf, das Wärme aufnimmt (\(\Delta_rH = +178\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\)). Setzen Sie die Bausteine in der richtigen Reihenfolge zusammen; zwei Bausteine werden nicht gebraucht.
Setzen Sie den Bauplan von links nach rechts zusammen. Ein Klick legt den Baustein auf den nächsten freien Platz, ein Klick im Bauplan legt ihn zurück. Enter funktioniert genauso.
\(\ce{CaCO3(s) -> CaO(s) + CO2(g)}\), \(\Delta_rH = +178\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\): Das System nimmt Wärme auf, daher positiv. Kohlenstoffdioxid entsteht gasförmig. Typischer Fehler: negatives Vorzeichen wegen „Brennen“.
Eine vollständige thermochemische Gleichung nennt Zustände und das Vorzeichen von ΔrH.
Wärme wird aufgenommen: ΔrH ist positiv; CO₂ ist ein Gas.
A2
ΔrH aus Enthalpien berechnen
AFB I
Berechnen Sie die fehlenden Werte nach \(\Delta_rH = H(\text{Produkte}) - H(\text{Edukte})\). Die Enthalpien sind auf ein gemeinsames Bezugsniveau bezogen, alle Angaben in \(\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\).
Produkte minus Edukte – achten Sie bei negativen Werten auf die Klammern.
−70; +160; 60 − 95 = −35; 100 − 48 = 52.
A3
Mix: Ethin beim Autogenschweißen
AFB IIMix
Weisen Sie rechnerisch nach, dass beim Verbrennen von 12,25 L Ethin (25 °C, 1013 hPa, \(V_m = 24{,}5\,\mathrm{L\,mol^{-1}}\)) rund 650 kJ Wärme frei werden: \(\ce{C2H2(g) + 5/2 O2(g) -> 2 CO2(g) + H2O(l)}\), \(\Delta_rH = -1300\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\), \(M(\ce{C2H2}) = 26{,}0\,\mathrm{g\,mol^{-1}}\).
Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt, negative Werte mit Minuszeichen.
Stoffmenge \(n(\ce{C2H2})\)mol
Masse \(m(\ce{C2H2})\)g
Wärme \(Q\) (mit Vorzeichen)kJ
Wärme je Gramm EthinkJ/g
\(n = 12{,}25\,\mathrm{L} / 24{,}5\,\mathrm{L\,mol^{-1}} = 0{,}500\,\mathrm{mol}\); \(m = 0{,}500\cdot 26{,}0 = 13{,}0\,\mathrm{g}\). Die Gleichung setzt 1 mol Ethin um, also \(Q = 0{,}500\cdot(-1300) = -650\,\mathrm{kJ}\) und je Gramm \(-50\,\mathrm{kJ}\). Typischer Fehler: das Gasvolumen direkt mit \(\Delta_rH\) zu multiplizieren.
Rechnen Sie das Volumen mit \(V_m\) in die Stoffmenge um.
Q = n · ΔrH, weil 1 mol Ethin einem Formelumsatz entspricht.
