Wärmemenge, Molare Realtionsenthalpie von Eisensulfid?
Hallo Freunde,
im Chemie Unterricht behandeln wir zur Zeit das Thema Energetik. In einer Aufgabe wird gefragt, welche Massen an Eisen und Schwefel, um 2,7 g eines stöchiometrischen Gemisches herzustellen benötigt wird, rechnerisch zu lösen.
Dazu haben wir die Formel:
morale Reaktionsenthalpie= Wärmekapazität x Masse (Wasser) x Temperaturänderung und alles durch die Stoffmenge
Dazu haben wir diese Daten angegeben:
Verhälnis: m=2,7g
Wasservolumen: V=200ml
Temperaturänderung: Delta T=3,3 K
Wie gehe ich da vor ? Wie kann ich anfangen ? Wie oder womit kann ich die fehlenden werte (Wärmekapazität, Stoffmenge) herausfinden?
danke im Vorraus ;)
1 Antwort
Es geht hier vermutlich um eine kalorimetrische Messung der Reaktionsenthalpie bei der Darstellung von Eisensulfid FeS. Die Bildungsgleichung aus den Elementen Fe und S ist vergleichsweise wenig anspruchsvoll:
Fe + S --> FeS
2,7 g FeS müssen zunächst einmal in die Stoffmenge n umgerechnet werden:
n = m/M; n = 2,7 g/87,91 g · mol−1 , n = 0,0307 mol
Die Reaktion ist exotherm und die freiwerdende Wärme führt zu einer Temperaturerhöhung des im Kalorimeter befindlichen Wassers um ΔT = 3,3 K
Es gilt folgender Zusammenhang zwischen der Änderung der Wärmemenge ΔW, der Masse m, der spezifischen Wärmekapazität c und der Temperaturänderung:
ΔW = c · m · ΔT
ΔW = 4,18 kJ/kgK · 0,2 kg · 3,3 K
ΔW = 2,7588 kJ
Um die molare Reaktionsenthalpie zu erhalten, muss durch die Stoffmenge des entstandenen Eisensulfids dividiert werden:
ΔfHm = -2,7588 kJ/0,0307 mol
ΔfHm = -89.8 kJ/mol