Geben Sie die Reaktionsgleichung für die Explosion von Nitroglycerin an?
Die Reaktionsenthalpie beträgt -1498kJ/mol,
ΔH° CO2 beträgt -394kJ/mol
ΔH° H2O beträgt -252 kJ/mol
Frage: Welches ΔHb hat Nitroglyzerin?
Meine Lösung:
Ist mit Explosion eine Verbrennungsreaktion gemeint?! Dann wäre die Reaktionsgleichung:
4C3H5(NO3)3 + CO2 -> 10 H2O + 12 CO2 + 6 N2
Aber eine Explosion ist nicht umkehrbar, also kann es doch eigtl keine Gleichung dafür geben? Wie komm ich auf das ΔHb ?
2 Antworten
4 C₃H₅(NO₃)₃ ⟶ 10 H₂O + 12 CO₂ + 6 N₂ + O₂
(jedenfalls sehe ich nicht, wie es anders zerfallen könnte).
Jetzt müssen wir ein bißchen aufpassen: Die Reaktionsenhalpie für diese Reaktion wie angeschrieben beträgt ΔᵣH= −5992 kJ/mol, weil ich vier Mol Nitroglycerin hingeschrieben haben. Das „mol“ hat hier die Bedeutung „6⋅10²³ mal die Reaktion so wie sie dasteht“, nicht „Reaktion von 6⋅10²³ Teilchen“.
Und diese Reaktionsenthalpie entspricht natürlich den Standardbildungsenthalpien der Produkte minus der des Edukt. Da die Standardbildungsenthalpien der Elemente N₂ und O₂ sowieso Null sind, kriegen wir die Gleichung
ΔᵣH = 10⋅ΔH(H₂O) + 12⋅ΔH(CO₂) − 4⋅ΔH(Krabumm)
wobei ich bei den Standardbildungsenthalpien leider keinen Index f verwenden kann, weil ich diesen Buchstaben verflixt noch mal nicht tiefstellen darf, und Krabumm steht fürs Nitroglycerin weil ich die blöde Formel nicht nochmals tippen will. Nun stellen wir die Gleichung um
ΔH(Krabumm) = ¼ [ 10⋅ΔH(H₂O) + 12⋅ΔH(CO₂) − ΔᵣH ] = −314 kJ/mol
Das paßt wieder nur mäßig zum tabellierten Wert von 370 kJ/mol, und das liegt in diesem Fall ganz eindeutig daran, daß Dein ΔH(H₂O) sich auf gasförmiges Wasser bezieht, also nicht Standardzustand. Folglich ist die ganze Rechnung ein bißchen Käse, aber ich vermute, daß Dein Lehrer das nicht ganz verstanden hat.
Literaturangaben sind ΔH(H₂O)=286 kJ/mol für flüssiges und ΔᵣH=4⋅−1529 kJ/mol, und wenn man das einsetzt, dann kommt es viel genauer raus, nämlich 368 kJ/mol, und die restliche Diskrepanz schiebe ich Rundungsfehlern in die Schuhe (die Zahlen sind ja nicht allzu genau gegeben).
Das habe ich gleich gemacht wie Du: Zunächst mal versuchsweise einen Koeffizienten 1 fürs Nitrogycerin angenommen. Man siehst sofort, daß das nicht gehen kann, weil das Ding 5 H-Atome enthält und aus denen keine ganze Zahl H₂O entstehen kann. Also probieren wir es mit 2, und das geht, aber es liefert ein überzähliges O-Atoma, aus dem man nur ½O₂ machen kann, also nochmals mit 2 multiplizieren.
Eine Explosion kann auch eine Verbrennungsreaktion sein, aber im Fall von Nitroglycerin zerfällt es nur. Und dafür kann man auch eine Gleichung aufstellen . Mit den gegebenen Enthalpien sollte man dann die Bildungsenthalpie berechnen können.
Nochmal eine Frage speziell zu der Reaktionsgleichung: 4 C₃H₅(NO₃)₃ ⟶ 10 H₂O + 12 CO₂ + 6 N₂ + O₂
Wie komm ich auf deine Koeffizienten?! Ich Löse solche gleichngen immer mit einem Gleichungssystem und nehme setzen den Koeffizienten vom ersten Stoff = 1.. Wenns jetzt aber eine 4 ist wie bei dir wie kann ich dann jemals so eine gleichung lösen ohne sie zu kennen?