Die Lösungsenthalpie: Übungen – Chemie Grundkurs

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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.

Trickaufgabe: Welche Rechnung stimmt?

AFB IIITrick

Beurteilen Sie die Rechnungen: Ein Tabellenwerk gibt die Energie für den Aufbau des Gitters aus den freien Ionen an, \(-787\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\) für Natriumchlorid. Die Hydratationsenthalpie beträgt \(-783{,}1\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\). Markieren Sie alle Rechnungen, die \(\Delta_LH\) richtig liefern.

Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.

Das Tabellenwerk beschreibt den Aufbau des Gitters, also die Umkehrung: Die Energie zum Zerlegen ist \(\Delta_GH = +787\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\). Dann gilt \(\Delta_LH = 787 + (-783{,}1) = +3{,}9\), gleichwertig \(\Delta_{Hyd}H - (-787) = +3{,}9\). Die Summe \(-787 + (-783{,}1)\) und die Differenz \(-787 - (-783{,}1)\) sind falsch. Typischer Fehler: die Formel \(\Delta_LH = \Delta_GH + \Delta_{Hyd}H\) mit dem Aufbau-Wert zu benutzen.

Beim Aufbau des Gitters wird Energie frei, beim Zerlegen aufgenommen: Wie lautet ΔGH?

ΔGH = +787; dann ΔLH = ΔGH + ΔHydH = +3,9 kJ/mol.

Warm oder kalt beim Lösen?

AFB I

Bestimmen Sie für jedes Salz, wie \(\lvert\Delta_{Hyd}H\rvert\) und \(\Delta_GH\) zueinander stehen, welches Vorzeichen \(\Delta_LH\) hat und wie sich die Lösung verhält. Wählen Sie in jedem Menü einen Eintrag.

Wählen Sie in jedem Menü den passenden Eintrag. Alle Felder müssen stimmen.

Salz (Werte in kJ/mol)	\|ΔHydH\| ist … ΔGH	ΔLH ist	Die Lösung wird
Salz A: ΔGH = +800, ΔHydH = −830
Salz B: ΔGH = +720, ΔHydH = −690
Salz C: ΔGH = +650, ΔHydH = −650
Salz D: ΔGH = +1000, ΔHydH = −960

Salz A: \(800 - 830 = -30\): Hydratation überwiegt, exotherm, wärmer. Salz B: \(720 - 690 = +30\): Gitter überwiegt, endotherm, kälter. Salz C: \(0\), kaum Temperaturänderung. Salz D: \(+40\), kälter. Typischer Fehler: nur auf den größeren Zahlenwert zu schauen, nicht auf die Differenz mit Vorzeichen.

Bilden Sie die Summe ΔGH + ΔHydH mit Vorzeichen.

Negative Summe: wärmer. Positive Summe: kälter. Null: unverändert.

Trickaufgabe: Warm oder kalt?

TrickAFB III

Zwei Gruppen lösen je 0,1 mol „Magnesiumsulfat“ in Wasser. Gruppe A beobachtet eine deutliche Erwärmung, Gruppe B eine leichte Abkühlung. Gruppe B hat Bittersalz (\(\ce{MgSO4.7H2O}\)) verwendet. Beurteilen Sie die Aussagen.

Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.

Die Endzustände sind gleich (hydratisierte \(\ce{Mg^2+}\)- und \(\ce{SO4^2-}\)-Ionen), die Anfangszustände nicht. Beim Hydrat ist die Hydratation teilweise „vorweggenommen“, deshalb fehlt dieser exotherme Beitrag beim Lösen. Dasselbe Muster zeigt Kupfersulfat in A29.

Vergleichen Sie Anfangs- und Endzustand beider Versuche.

Was ist im Kristall des Hydrats schon passiert?