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Physikalische Chemie. Peter W. Atkins
Читать онлайн.Название Physikalische Chemie
Год выпуска 0
isbn 9783527828326
Автор произведения Peter W. Atkins
Жанр Химия
Издательство John Wiley & Sons Limited
S2.2.4 Die folgenden Daten zeigen, wie die molare Wärmekapazität bei konstantem Druck unter Standardbedingungen,
T/K | 300 | 400 | 500 | 600 |
|
35,678 | 38,674 | 41,994 | 45,229 |
T/K | 700 | 800 | 900 | 1000 |
|
48,269 | 51,112 | 53,769 | 56,244 |
Verwenden Sie mathematische Software, um die gegebenen Daten an einen Ausdruck mit der Form
S2.2.5 2,0 mol CO2 befindensichbei 300 K in einem Behälter der Größe V = 15,0 dm3. Nach Zufuhr einer Wärmemenge von 2,35 kJ steigt die Temperatur auf 341 K an. Nehmen Sie an, dass das Gas die Van-der-Waals-Zustandsgleichung befolgt (siehe Abschn. 1.3), und berechnen Sie w, ΔU und ΔH.
Abschnitt 2.3 – Thermochemie
Diskussionsfragen
D2.3.1 Eine primitive Klimaanlage für Orte, an denen kein elektrischer Strom verfügbar ist, kann durch das Aufhängen von Stoffstreifen, die zuvor mit Wasser getränkt wurden, konstruiert werden. Begründen Sie, warum dieses Prinzip funktioniert.
D2.3.2 Beschreiben Sie zwei kalorimetrische Methoden zur Bestimmung der Enthalpieänderungen, die mit chemischen Prozessen einhergehen.
D2.3.3 Erläutern Sie den Unterschied zwischen dem Standardzustand und dem Referenzzustand eines Elements.
D2.3.4 In älterer Literatur finden sich häufig noch die (veralteten) Begriffe „Verbrennungswärme“ und „Verdampfungswärme“. Warum sind die thermodynamischen Begriffe „Verbrennungsenthalpie“ und „Verdampfungsenthalpie“ präziser?
Leichte Aufgaben
L2.3.1a Die Standardverdampfungsenthalpie von Tetrachlormethan ist ΔVH⊖ = 30,0 kJ mol–1. Berechnen Sie q, w, ΔH und ΔU, wenn 0,75 mol CCl4 (l) bei 250 K und 1 bar verdampft werden.
L2.3.1b Die Standardverdampfungsenthalpie von Ethanol ist ΔVH⊖ = 43,5 kJ mol–1. Berechnen Sie q, w, ΔH und ΔU, wenn 1,75 mol CCl4 (l) bei 260 K und 1 bar verdampft werden.
L2.3.2a Die Standardbildungsenthalpie von Ethylbenzol ist ΔBH⊖ = –12,5 kJ mol–1. Berechnen Sie daraus die Standardverbrennungsenthalpie dieser Verbindung.
L2.3.2b Die Standardbildungsenthalpie von Phenol ist ΔBH⊖ = –165,0 kJ mol–1. Berechnen Sie daraus die Standardverbrennungsenthalpie dieser Verbindung.
L2.3.3a Die Standardbildungsenthalpie von HCl(aq) ist ΔBH⊖ = –167 kJ mol–1. Wie groß ist die Standardbildungsenthalpie von Chloridionen, ΔBH⊖ (Cl–, aq)?
L2.3.3b Die Standardbildungsenthalpie von HI (aq) ist ΔBH⊖ = −55 kJ mol–1. Wie groß ist die Standardbildungsenthalpie von Iodidionen, ΔBH⊖ (I–, aq)?
L2.3.4a Bei Verbrennung von 120mg Naphthalin, C10H8(s), stieg die Temperatur eines Bombenkalorimeters um 3,05 K. Berechnen Sie die Wärmekapazität des Kalorimeters. Welchen Temperaturanstieg misst man bei Verbrennung von 150mg Phenol, C6H5OH(s), unter denselben Bedingungen? Die Standardverbrennungsenthalpie von Naphthalin beträgt –5157 kJ mol–1.
L2.3.4b Bei Verbrennung von 2,25 mg Anthracen, C14H10(s), stieg die Temperatur eines Bombenkalorimeters um 1,75 K. Berechnen Sie die Wärmekapazität des Kalorimeters. Welchen Temperaturanstieg misst man bei Verbrennung von 125mg Phenol, C6H5OH (s), unter denselben Bedingungen? Die Standardverbrennungsenthalpie von Anthracen beträgt –7061 kJ mol–1.
L2.3.5a Berechnen Sie unter Verwendung der Reaktionen (1) und (2) (i) ΔRH⊖ und ΔRU⊖ für Reaktion (3), (ii) ΔBH⊖ von H2O (g) und HCl (g) jeweils bei 298 K. Alle Gase sollen sich ideal verhalten.
1 (1) H2 (g) + Cl2 (g) → 2HCl (g), ΔRH⊖ = −184,62 kJ mol−1
2 (2) 2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O(g), ΔRH⊖ = −483,64 kJ mol−1
3 (3) 4 HCl (g) + O2 (g) → 2Cl2 (g) + 2 H2O(g)
L2.3.5b Berechnen Sie unter Verwendung der Reaktionen (1) und (2) (i) ΔRH⊖ und ΔRU⊖ für Reaktion (3), (ii) ΔBH⊖ von HI (g) und H2O (g) jeweils bei 298 K. Alle Gase sollen sich ideal verhalten.
1 (1) H2 (g) + I2 (g) → 2 HI (g), ΔRH⊖ = +52,96 kJ mol−1
2 (2) 2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O(g), ΔRH⊖ = −483,64 kJ mol−1
3 (3) 4 HI (g) + O2 (g) → 2 I2 (g) + 2 H2O(g)
L2.3.6a Berechnen Sie ΔRH⊖ für die Reaktion
für die ΔRU⊖ (298 K) = –1373 kJ mol–1 ist.
L2.3.6b Berechnen Sie ΔRH⊖ für die Reaktion