Wie berechnet man diese Aufgabe (Gitterenthalpie)?

Geschmolzenes Natrium reagiert mit Chlorgas in einer heftigen Reaktion unter Freisetzung großer Energiemengen in Form von Wärme und Licht. Eine Triebkraft dieser Reaktion ist insbesondere die Gitterenergie des gebildeten Natriumchlorids. In einem abgeschlossenen Kalorimeter mit vernachlässigbarer Wärmekapazität werden 19,83 g NaCl in 2,135 kg Wasser mit cp = 4,184 kJ∙kg-1 K-1 gelöst. Es wird eine Temperaturänderung von ΔT = -0,152 °C beobachtet. Die molare Hydratationsenthalpie von NaCl beträgt -784 kJ∙mol-1

 Berechnen Sie die molare Gitterenthalpie von NaCl. Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen für die Bildung des NaCl-Gitters sowie die Hydratation

Answer 1

[indiachinacook]

19.83 g NaCl in 2.135 kg Wasser mit cₚ = 4.184 kJ∙kg⁻¹ K⁻¹ […] Temperatur­ände­rung von ΔT = −0.152 °C […] Hydratationsenthalpie von NaCl beträgt −784 kJ∙mol⁻¹

Deine NaCl-Stoffmenge im Kalorimeter beträgt n=m/M=0.339 mol. Die 2135 g Wasser haben zusammen eine Wärmekapazität von Cₚ=m⋅cₚ=8.93 kJ K⁻¹, als hat Deine Reak­tion (das Lösen) einen Energieumsatz von ΔHₛₒₗ=ΔT⋅Cₚ=+1.36 kJ/mol.

Nun ist dieses ΔHₛₒₗ aber genau die Summe der negativen Gitterenergie (weil das Git­ter ja zerstört werden muß, damit sich etwas löst) und der positiven Hydratisie­rungs­energie (weil die Ionen nach dem Auflösen hydratisieren, also sich mit Wasser­hül­len um­geben). Also ist die Gitterenergie ΔHₗₐₜₜ= −784 − 1.36 = −785 kJ mol⁻¹

(Bei diesen Rechnungen macht man wahnsinnig leicht Vorzeichenfehler, und ich habe das nur flott eingetippt. Denk es also selbst noch mal durch)

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

Comments

[Carluuuuus]

Vielen Dank das rechnen ist meist nicht das Problem, mehr das rausfinden was genau man denn jetzt anwenden muss.