Berechnung der Reaktionsenergie - wie geht das hier?

1 Antwort

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet
indiachinacook
Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer
Chemie
05.12.2015, 21:14

Ich versuche mal, das zusammenzufassen.

Du löst 52 mg Magnesium (2.14 mmol) in 22.7 g H₂SO₄ auf un beobachtest einen temperaturanstieg um 13.4 K. Die Schwefelsäure bzw. Salzlösung soll eine spezifische Wärme­kapazität von 4.18 Jg⁻¹K⁻¹ haben, also hat die ganze Menge eine Wärmekapazität von 94.9 J/K, also braucht es 1.27 kJ, um die Suppe um 13.4 K zu erwärmen.

Gleichzeitig ist aber auch noch Gas entstanden, den die Reaktionsgleichung sagt ja

Mg + H₂SO₄  ⟶  Mg²⁺ + SO₄²⁻ + H₂

Die Volumsarbeit ist p·V. Ich nehme an, die 48.5 ml in der Angabe sind das Gasvolumen, die Stoffmenge ist lt. Reaktionsgleichung dieselbe wie vom Magnesium (2.14 mmol), also beträgt die Volumsarbeit 4.9 J. Das ist viel, viel weniger als die 1.27 kJ Reaktionsenergie, und kann daher vernachlässigt werden. Deine Meßgenauigkeit liefert Dir ja nur zwei vertrauenswürdige Stellen, weil Du die Mg-Masse nicht genauer kennst als 52 mg (zwei Stellen, ca. 2% experimentelle Unsicherheit).

Wir wissen also, daß 2.14 mmol Mg eine Reaktionsenergie von 1.27 kJ liefern. Ein ganzes Mol hätte folglich 593 kJ geliefert, und das sollte die geforderte Antwort sein. Allein die Meßunsicherheit in der Mg-Masse liefert Dir eine Fehler­abschätzng von ±10 kJ, dazu kommen noch der Fehler aus der Temperatur­messung und die Wärmeverluste während des Experimentes.
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik
DieChemikerin 
Fragesteller
 06.12.2015, 08:50

dann habe ich ja richtig gerechnet. klasse, danke, dir!

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