Berechnen Sie die Arbeit, die durch das System während der Reaktion verrichtet wird; der Atmosphärendruck beträgt 1 …

Question

Aufgabe:

Ein Magnesiumspan der Masse m=15g wird in ein Becherglas mit verdünnter Salzsäure gegeben. Die Reaktionsgleichung lautet:

Mg(s) + 2 HCl(aq)  ---->    H2(g) + MgCl2(aq)

Berechnen Sie die Arbeit, die durch das System während der Reaktion verrichtet wird; der Atmosphärendruck beträgt 1 bar und die Temperatur 25°C (M(Mg) = 24.31 g/mol).

Problem/Ansatz:

gegeben:

n (Mg) = 0.617mol

T= 298.15K

p= 10^5 Pa

gesucht W

W= Q?

Wie weiter?

Danke für die Hilfe!

Gruzz

Answer 1

Salut,

Ein Magnesiumspan der Masse m=15g wird in ein Becherglas mit verdünnter Salzsäure gegeben. Die Reaktionsgleichung lautet:
Mg(s) + 2 HCl(aq)  ---->    H2(g) + MgCl2(aq)
Berechnen Sie die Arbeit, die durch das System während der Reaktion verrichtet wird; der Atmosphärendruck beträgt 1 bar und die Temperatur 25°C (M(Mg) = 24.31 g/mol).

Betrachte aus der Reaktionsgleichung die Stoffmengenverhältnisse:

n (Mg) : n (H₂)  =  1 : 1

Gegeben sind 15 g Magnesium ⇒ 15 g / 24,31 g mol^-1 =  0,617 mol Magnesium. Somit entstehen auch 0,617 mol Gas.

Es gilt für die Volumenänderungsarbeit: W =  - p * V

Das ideale Gasgesetz dürfte dir sicherlich bekannt sein: p * V =  n * R * T

Daraus folgt:

W =  - n * R * T

Der Rest ist Einsetzen unter Beachtung und Angleichung der Einheiten:

W =  - 0,617 mol * 8,314 kg m² s^-2 mol^-1 K^-1 * 298,15 K =  -1529 kg m² s^-2 =  -1529,4 J


Schöne Grüße :)