Mathematische Grundlagen

Thermodynamik
1. FS; Bachelor Chemie
im WS 2014 / 15
Prof. Nikolaus P. Ernsting
KW 48; Übungsblatt 6 zum 24. November 2014
Thermochemie
Bitte lesen Sie intensiv die Abschnitte
3.1.1. Dissipation der Energie, 3.1.2. Entropie, 3.1.3. Entropieänderungen bei spez. Prozessen.
1. Aufgabe:
Die molare Bildungsenthalpie von Wasserdampf hat bei 25 °C den Wert - 241,82 kJ/mol,
die von flüssigem Wasser den Wert - 285,8 kJ/mol.
Berechnen Sie die molare Bildungsenthalpie von Wasserdampf sowie von Wasser,
und zwar sowohl für 100 °C und für - 0.1 °C, wobei folgende
molare Wärmekapazitäten gegeben sind:
CP (H2O(l) )
= 75,48 J/ mol K
CP (H2O(g)) = 33,58 J/ mol K
CP (H2 (g))
= 28,82 J/ mol K
CP (O2 (g) )
= 29,36 J/ mol K
(Hinweis: "Überführung" von der betrachteten Temperatur auf die Standard-Temperatur;
Berechnung der dafür nötigen Wärmemengen bei gleichem Druck; dies auf Seite der Elemente wie
auch des gebildeten Stoffes).
(Flüssigkeit bei 100°C und -0.1°C: -283.41 bzw. -286.60 kJ mol-1.
Gas bei 100°C und -0.1°C: -242.56 bzw. -241.57 kJ mol-1.)
2. Aufgabe
Die Standardverbrennungsenthalpie des Cyclopropans (C3H6) beträgt bei einer Temperatur von 298
K - 2091,9 kJ/mol.
Berechnen Sie die Standardbildungsenthalpie und die Standardbildungs- energie unter Verwendung
der Standardverbrennungsenthalpien des Wasserstoffs ( -286 kJ/mol) und des Kohlenstoffs ( -394
kJ/mol).
(H=+51.9 kJ mol-1 – ein Beispiel für eine endotherme Bildungsenthalpie.
Mikroskopischer Hintergrund: gespannter Dreiring. U=+56.86 kJ mol-1.)
3. Aufgabe
Man berechne die Standard-Bildungsenthalpie von salpetriger Säure HNO2(aq) bei 25C aus
folgenden Angaben (aq steht für "Wasser" oder "wässrige Lösung"):
(1)
 R H1 =-300.4 kJ mol-1,
NH4 NO2 (s)  N 2 (g)  2H 2O(l)
(2)
 R H 2 =-569.2 kJ mol-1,
2H 2 (g)  O2 (g)  2H 2O(l)
N 2 (g)  3H 2 (g)  2NH3 (aq)
 R H 3 =-170.8 kJ mol-1,
(3)
(4)
NH3 (aq)  HNO2 (aq)  NH4 NO2 (aq)
 R H 4 =-38.08 kJ mol-1,
(5)
NH4 NO2 (s)  aq  NH4 NO2 (aq)
(-125.44 J mol-1)
 R H 5 =+19.88 kJ mol-1 .