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Energetik Learncard 1167972756


Question

3.4 Der Satz von Hess


Die Standard-Bildungsenthalpie für Methan ist experimentell nicht bestimmbar, da die Bildungsreaktion aus den Elementen nicht vollständig abläuft. Dagegen kann die Reaktionsenthalpie für die vollständige Verbrennung von n = 1 mol Methan gemessen werden, sie beträgt Δr= – 890 kJ.



Reaktionsgleichung: CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O (l)

Diese Gleichung lässt sich in geeigneter Weise mit den Bildungsgleichungen von Kohlenstoffdioxid und Wasser kombinieren, so dass daraus die Bildungsgleichung für Methan resultiert. Berechnen Sie die molare Standard-Bildungsenthalpie von Methan.


Angaben:

Molare Standard-Bildungsenthalpien in kJ/mol:

Δfm (H2O (l)) = – 286 kJ/mol;

Δfm (CO2) = – 393 kJ/mol.


Answer

Der Satz von Hess

Berechnung der Standard-Bildungsenthalpie von Methan:

I) C (Graphit) + 2 H2 (g) CH4 (g) | ΔfH° (CH4) = ?
II) CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (l) | ΔfHII° = – 890 kJ

Kehrt man die Reaktion (II) um und addiert die Reaktionsgleichungen zur Bildung von Kohlenstoffdioxid (III) und Wasser (IV), so erhält man Gleichung (I).

– II) CO2 (g) + 2 H2O (l) CH4 (g) + 2 O2 (g) | ΔfH– II° = + 890 kJ
III) C (Graphit) + O2 (g) CO2 (g) | ΔfHIII° = – 393 kJ
IV) 2 H2 (g) + O2 2 H2O (l) | ΔfHIV° = – 572 kJ
____________________________________________________

I) C (Graphit) + 2 H2 (g) CH4 (g) | ΔfHI° = – 75 kJ

Die Reaktionsgleichung für die Bildung von Methan aus den Elementen muss unabhängig davon sein, auf welchem Weg diese Bildung erreicht wurde, und kann deshalb durch Addition der drei bekannten Reaktionsenthalpien erhalten werden. Für die molare Bildungsenthalpie von Methan ergibt sich Δfm (CH4) = – 75 kJ/mol.

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