Hey, könnte mir eventuell jemand bei der Berechnung der Neutralisationsenthalpie mit der Kalrimetrie helfen?
Hey, die folgende Aufgabe ist es, die molare Neutralisationsenthalpie zwischen einer Säure und einer Base zu berechnen.
geg: V(Salpetersäure)=50mL
c(Salpetersäure)=1mol/L
V(Natronlauge)=70mL
c(Natronlauge)=1mol/L
Temperaturänderung: 6,5K
cp=4,18KJ/g•K
m(Wasser)=120g
Gesucht: molare Neutralisationsenthalpie.
Lösung:
Die Formel lautet ja -(cp•m•Temperaturänderung/n)
Nun sind schon alle Werte gegeben bis auf die Stoffmenge (n).
Wie berechnen ich nun die Stoffmenge?
Die Formel lautet ja n=c•V.
Nur nutzte ich nun die Konzentration (c) und das Volumen (V) von der Salpetersäure oder der Natronlauge, da es ja unterschiedliche Werte bei dem Volumen sind?
Vielen Dank.
1 Antwort
H₃O⁺ + OH¯ ⟶ 2 H₂O
Du hast also 50 ml Salpetersäure c=1 mol/l, das sind n=cV=50 mmol HNO₃. Außerdem noch 70 ml NaOH c=1 mol/l, also n=70 mmol. Für so verdünnte Lösungen sollte näherungsweise (Fehler ⪅ 1%) 1 g ≈̂ 1 ml gelten, also haben wir am Ende m=120 g Suppe, die sich bei der Reaktion um ΔT=6.5 K erwärmt.
Die Wärmemenge ist also ΔQ=mcΔT=3.26 kJ.
Reagiert haben n=50 mmol Säure mit 50 mmol Base, die restlichen 20 mmol Base haben nichts zu tun und betrachten nur gelangweilt das Schauspiel.
Die molare Neutralisationswärme ist also ΔQ/n = 65.2 kJ/mol. Das liegt vernünftig nahe am Literaturwert von 57 kJ/mol — genauere Werte sind mit einer solchen kruden Meßmethode nicht zu erwarten. Allerdings wundert es mich, daß der Wert zu hoch herauskommt, eigentlich würde man wegen der unabwendbaren Wärmeverluste ein zu niedriges Ergebnis erwarten.
Ja, die Unterschußkomponente (in diesem Fall die Säure) gibt vor, wieviel Umsatz eintreten kann.
Okay, wie sieht es mit unterschiedlichen Konzentrationen aus?
Nur die Stoffmengen zählen, die Konzentrationen braucht Du nicht zu berücksichtigen. Wenn man z.B. die HNO₃ nur 0.5 mol/l macht, aber sonst alle Zahlen gleichläßt, dann reagiert nur die halbe Stoffmenge.
Ah, also hat man quasi trotzdem nur 50mL Säure und 50mL Base und die restlichen 20mL der Base sind einfach überflüssig und unnötig für die Berechnung. Man rechnet dann also n=c•V= 0,1mol/L•0,50L(Säure)= Stoffmenge?