Bestimmung von Lösungsenthalpien

6. Versuch

Bestimmung von Lösungsenthalpien

Lösungsenthalpie(allg.):

Mit ihr wird die Enthalpieänderung beim Auflösen eines Festkörpers in einer flüssigen Lösung beschrieben .^[1] Sie wird im Kalorimeter bestimmt, welches ein geschlossenes System ist, aus dem weder Energie entweichen, noch Energie zugeführt werden kann. Bei Lösen einen Stoffes wird entweder Energie frei, oder Energie wird von der Umgebung des Systems aufgenommen. Aus der Temperaturänderung des Wassers wird dann die Enthalpie bestimmt.

Bedeutung der Lösungsenthalpie in unserem Fall:

Es soll die Lösungswärme, Lösungsenthalpie, für eine exotherme Reaktion, Auflösen von CaCl2 in Wasser und die Lösungswärme für eine endotherme Reaktion, das Lösen von NH4Cl in Wasser, ermittelt werden.

Arbeitsgeräte und Reagenzien

- Thermoskanne als Kalorimeter
- Aluminiumstab
- Thermometer
- CaCl2
- NH4Cl
- dest. Wasser

Durchführung

Zuerst werden das Reaktionsgefäß, Thermoskanne, und der Aluminiumstab gewogen. Dann wird die Wärmekapazität der Thermoskanne bestimmt. Hierzu erhitzt man in einem Becherglas Wasser, bis es kocht. Nun wird in dem Wasser der Alustab 5 min erhitzt. In der Zwischenzeit überführt man 200ml in die Thermoskanne und die Temperatur wird gemessen. Wenn der Alustab dann heiß ist, wird er in die Thermoskanne gegeben. Es pendelt sich eine Temperatur ein. Diese benötigt man dann zur Bestimmung der Wärmekapazität.

Jetzt werden dann nacheinander in die Thermoskanne jeweils 200ml Wasser und 30g CaCl2 bzw. NH4Cl gegeben. Hiervon wird dann die Lösungsenthalpie bestimmt, auch durch Messung der Temperaturänderung.

Beobachtungen bei den Reaktionen

- Bei der Zugabe von CaCl2 erhöht sich die Temperatur im Reaktionsgefäß, exotherme Reaktion.
- Bei der Zugabe von NH4Cl erniedrigt sich die Temperatur im Reaktionsgefäß, endotherme Reaktion.

Fehlerquellen

Das Reaktionsgefäß war nicht ganz verschlossen und durch die Wände könnte Energie an die Systemumgebung abgegeben bzw. aufgenommen werden. Außerdem hat das verwendete Thermometer eine Genauigkeit von +/- 0,5°C.

1. Teil: Bestimmung der Wärmekapazität des Reaktionsgefäßes

Ergebnisse des Versuchs

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Berechnungen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Da nun die Wärmekapazität des Reaktionsgefäßes bekannt ist, können nun die Lösungsenthalpien bestimmt werden.

2. Teil: Bestimmung der Lösungswärme für eine exotherme Reaktion

Die Wärmekapazität der Salze wird näherungsweise gleich der des Wassers gesetzt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3. Teil: Bestimmung der Lösungswärme für eine endotherme Reaktion

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

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^[1] Römpp, Chemie Lexikon