REAKTIONSWÄRME BEI CHEMISCHEN REAKTIONEN


Chemische Reaktionen werden in exotherme und endotherme Reaktionen unterschieden. Exotherme Reaktionen setzten Energie in die Umgebung frei, was zu einem bedeutenden Teil als Wärme erfolgt und zu einer Temperaturerhöhung führt. Endotherme Reaktionen entnehmen der Umgebung Wärme und führen deshalb zu einer Temperaturerniedrigung. Die mit der Umgebung ausgetauschte Wärme wird als Reaktionswärme bezeichnet.

Experimentelle Bestimmung der Reaktionswärme

Da die ausgetauschte Reaktionswärme nur durch die Temperaturänderung gemessen werden kann, wird die Bestimmung der Reaktionswärme in sogenannten Kalorimetern (lat. calor: Wärme) durchgeführt. Zur Bestimmung der Reaktionswärme muss die Masse des im Thermogefäß enthaltenen Wassers, sowie die Temperatur des Wassers vor und nach der Reaktion gemessen werden. Weil die vom Wasser aufgenommene Reaktionswärme Qr proportional zu Temperaturdifferenz (ΔT=T2-T1) und zur Masse des Wassers ist, kann die Reaktionswärme Qr mit folgender Beziehung berechnet werden.

Qr = cp (Wasser) · m Wasser · ΔT

cp = spez. Wärmekapazität

ΔT = Temperaturdiff. in K

Der Proportionalitätsfaktor cp bezeichnet man als spezifische Wärmekapazität. Für Wasser gilt bei Normaldruck cp = 4,18 J · g-1 · K-1. Dieser Wert bedeutet, dass ein Gramm Wasser eine Energie von 4,18 J aufnimmt, wenn die Temperatur um 1 K ansteigt.

Voraussetzungen zur Bestimmung der Reaktionsenergie seitens der chemischen Reaktion: – Reaktion muss vollständig ablaufen – Reaktion muss deutlich messbare Temperaturdifferenz bewirken – Reaktion muss schnell ablaufen

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