T - Konietzko, Markus

Versuch Nr.5: Kalorimetrische Messungen 08./09.11.2004
Armin Melnyk & Oliver Clemens
Diese Wärme wird als Neutralisationswärme bezeichnet. Gleichzeitig
wird jedoch auch durch die auftretende Verdünnung eine
Verdünnungswärme freigesetzt. Daher muss man den Versuch in zwei
Schritten durchführen. Als erstes setzt man eine bestimmte
Laugenmenge bekannter Konzentration mit einer ebenfalls bestimmten,
zur Neutralisation ausreichenden Säuremenge um und misst die dabei
auftretende Temperaturänderung Δ T1
. Diese wird durch die
Verdünnungs- und die Neutralisationswärme hervorgerufen. In einem
zweiten Versuch wird dann die gleiche Menge dest. Wasser wie zuvor
Lauge mit der gleichen Menge an Säure umgesetzt und eine
Temperaturänderung ΔT 2
beobachtet, die nur durch die
Verdünnungswärme hervorgerufen wird. Die durch die Neutralisation
hervorgerufene Temperaturdifferenz kann dann über Δ TNeutralisation
=ΔT1−Δ
T2
berechnet werden, und über QNeutralisation
= C⋅Δ TNeutralisation
in die
Neutralisationswärme umgerechnet werden. Die molare
Neutralisationsenthalpie ergibt sich dann aus
Δ H
=
Neutralisation,
molar
Q
c
Neutralisation
Lauge
⋅ V
Lauge
1.3.Theorie zur Lösungswärme eines Elektrolyten
Will man ein Salz in einer Lösung auflösen, so kann dieser Prozess in
mehrere Teilschritte untergliedert werden. Als erstes muss das Salz
beim Lösen in unimolekulare Bestandteile zerlegt werden:
( AB) ⎯⎯→ x AB
x
Dieser Schritt verläuft, endotherm, d.h. das System muss Energie in
Form von Wärme aus der Umgebung entnehmen, um in diesen Zustand
gelangen zu können. Die aufgebrachte Energie wird als Gitterenthalpie
bezeichnet. Dieser Schritt allein würde also eine Temperaturerniedrigung
bewirken.
Im zweiten Schritt muss das Molekül in Ionen gespalten werden. Für
diesen Schritt wird die Dissoziationsenthalpie benötigt, er verläuft
ebenfalls endotherm.
n+ n−
AB⎯⎯→ A + B
Der nächste Schritt ist der energiefreisetzende Schritt: Um das Molekül
ordnen sich nun Wassermoleküle an, die sogenannte
Hydratationsenthalpie wird freigesetzt. Dieser Schritt verläuft exotherm,
d.h. er gibt Energie in Form von Wärme an die Umgebung ab. Man kann
in der Umgebung eine Temperaturerhöhung beobachten.
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