Berechnung der Neutralisationsenthalpie von 1 mol Hydroxidionen?

Huhu, könnte mit jemand vielleicht weiterhelfen? Ich schreibe in ein paar Tagen eine Chemie Klausur und bin mir bei der Aufgabe ziemlich unsicher.

Aufgabe: Man gibt 100ml Salzsäure (0,5 mol/l) zu 100 ml Natronlauge (0,5 mol/l). Durch das Neutralisieren wird Neutralisationsenergie frei: Temperatur steigt um 3,3K.

a) Reaktionsgleichung aufstellen:

Meine Lösung: HCL + NaOH ---> H2O + NaCl

b) Berechnung von Neutralisationsenthalpie von 1 mol Hydroxidionen.

Meine Wärmekapazität ist ja 4,18 J/gK und meine Temperaturdifferenz 3,3K. Was muss ich aber nun als Masse angeben? Einfach m = 200g?

Dann würde ich auf 2758,8 J kommen als Reaktionswärme. Passt das soweit?

Und nun: n = m/M; anschließend Q/n = Neutralisationsenthalipie für 1 mol?

Answer 1

[indiachinacook]

Die Neutralisationsenergie hat die ≈200 g Lösung um 3.3 K erwärmt. Natürlich ist die Wärme auch ins Glas geflossen und hat das erwärmt, aber vermutlich sollst Du das ignorieren.

200 g ≈Wasser hat die Wärmekapazität von C= 4.18 J g⁻¹ K⁻¹ ⋅ 200 g = 836 J K⁻¹. Dei­ne Erwärmung um ΔT=3.3 K entspricht ΔE=C⋅ΔT=2.76 kJ, und da in Deinem Topf nur n=c⋅V=¹/₂₀ Mol OH⁻ und H₃O⁺ drin waren, muß die molare Neutralisatinsenergie zwan­zigmal größer sein, ΔₙH=55.2 kJ/mol. Das paßt auch überraschend gut zum Li­te­ra­tur­wert 57.6 kJ/mol.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Answer 2

[Picus48]

Dann würde ich auf 2758,8 J kommen als Reaktionswärme. Passt das soweit?

Ja, das passt. Das musst Du nur noch auf die Stoffmenge der OH⁻-Ionen beziehen. c_OH⁻ = c_NaOH = 0,5 mol/L. Da Du 100 mL eingesetzt hast, beträgt die Stoffmenge n_OH⁻ = 0,05 mol. Damit ergibt sich für die molare Neutralisationsenthalpie 55,2 kJmol⁻¹.