Physikalische Chemie. Peter W. Atkins
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Название: Physikalische Chemie

Автор: Peter W. Atkins

Издательство: John Wiley & Sons Limited

Жанр: Химия

Серия:

isbn: 9783527828326

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СКАЧАТЬ mol–1. Schätzen Sie ab, wieviel Energie nötig ist, um die Lufttemperatur in einem Raum mit den Abmessungen 5,5 m × 6,5 m × 3.0 m um 10 °C zu erhöhen. Wie lange würde es dauern (wenn wir etwaige Wärmeverluste vernachlässigen), bis ein Heizlüfter, der mit einer Leistung von 1,5 kW arbeitet, diese Temperaturerhöhung bewirkt hat (1 W = 1 J s–1)?

      S2.2.3 Die folgenden Daten zeigen, wie die molare Wärmekapazität bei konstantem Druck unter Standardbedingungen, image, von Schwefeldioxid mit der Temperatur variiert:

T/K 300 500 700 900
image 39,909 46,490 50,829 53,407
T/K 1100 1300 1500
image 54,993 56,033 56,759

      Um welchen Betrag nimmt die molare Standardenthalpie von SO2 (g) zu, wenn die Temperatur von 298,15 K auf 1500 K erhöht wird? Hinweis: Passen Sie die gegebenen Daten einem Ausdruck mit der Form image an (vgl. Gl. (2.24) in Abschn. 2.2); beachten Sie dabei die Werte der Koeffizienten und verwenden Sie den gleichen Ansatz wie in Beispiel 2.3 in Abschn. 2.2, um die Änderung der molaren Standardenthalpie zu berechnen.

      S2.2.4 Die folgenden Daten zeigen, wie die molare Wärmekapazität bei konstantem Druck unter Standardbedingungen, image, von Ammoniak mit der Temperatur variiert:

T/K 300 400 500 600
image 35,678 38,674 41,994 45,229
T/K 700 800 900 1000
image 48,269 51,112 53,769 56,244

      Verwenden Sie mathematische Software, um die gegebenen Daten an einen Ausdruck mit der Form image anzupassen (vgl. Gl. (2.24) in Abschn. 2.2), und bestimmen Sie die Werte von a, b und c. Untersuchen Sie, ob ein Ausdruck der Form image besser geeignet wäre, um die Daten anzupassen, und bestimmen Sie die Werte der Koeffizienten α, β und γ.

      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 СКАЧАТЬ