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Anleitung zur Berechnung der molaren Verbrennungsenthalpie von Hexan
Um die molare Verbrennungsenthalpie von Hexan zu bestimmen, folgst du diesen Schritten:
1.
Berechne die Energie, die durch die Verbrennung von Hexan freigesetzt wurde.
2.
Bestimme die Stoffmenge des verbrannten Hexans.
3.
Berechne die molare Verbrennungsenthalpie von Hexan.
Schritt 1: Berechnung der freigesetzten Energie
Die Menge der freigesetzten Energie (\(Q\)) kann mit der Formel \(Q = c_p \times \Delta T\) berechnet werden, wobei:
- \(c_p\) die Wärmekapazität des Kalorimeters ist (in diesem Fall \(194,97 \, \text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}\)),
- \(\Delta T\) den Temperaturanstieg darstellt (in diesem Fall \(33,5 \, \text{K}\)).
Berechnung:
\(Q = 194,97 \, \text{J/mol/K} \times 33,5 \, \text{K}\)
\(Q = 6531,495 \, \text{J}\)
Die freigesetzte Energie beträgt also \(6531,495 \, \text{J}\) (oder \(6,531 \, \text{kJ}\), da \(1 \, \text{kJ} = 1000 \, \text{J}\)).
Schritt 2: Bestimmung der Stoffmenge des Hexans
Die molare Masse von Hexan (\(C_6H_{14}\)) beträgt etwa \(86,18 \, \text{g/mol}\). Die Stoffmenge (\(n\)) des Hexans kann mit der Formel \(n = \frac{m}{M}\) berechnet werden, wobei:
- \(m\) die Masse des Hexans ist (in diesem Fall \(0,38 \, \text{g}\)),
- \(M\) die molare Masse von Hexan ist.
Berechnung:
\(n = \frac{0,38 \, \text{g}}{86,18 \, \text{g/mol}}\)
\(n \approx 0,00441 \, \text{mol}\)
Die Stoffmenge des verbrannten Hexans beträgt also \(0,00441 \, \text{mol}\).
Schritt 3: Berechnung der molaren Verbrennungsenthalpie von Hexan
Die molare Verbrennungsenthalpie (\(\Delta H_{\text{Verbrennung}}\)) kann nun mit der Formel \(\Delta H_{\text{Verbrennung}} = \frac{Q}{n}\) berechnet werden, wobei:
- \(Q\) die freigesetzte Energie ist,
- \(n\) die Stoffmenge des Hexans ist.
Berechnung:
\(\Delta H_{\text{Verbrennung}} = \frac{6531,495 \, \text{J}}{0,00441 \, \text{mol}}\)
\(\Delta H_{\text{Verbrennung}} \approx 1481263,038 \, \text{J/mol}\) oder \(\approx -1481,3 \, \text{kJ/mol}\)
Die molare Verbrennungsenthalpie von Hexan beträgt also etwa \(-1481,3 \, \text{kJ/mol}\). Das negative Vorzeichen zeigt an, dass es sich um einen exothermen Vorgang handelt, bei dem Energie freigesetzt wird.
