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Anorganische Chemie Anorganik ist mehr als nur Salze; hier gibt es Antworten auf Fragen rund um die "unbelebte Chemie" der Elemente und ihrer Verbindungen.

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Alt 29.11.2019, 18:41   #1   Druckbare Version zeigen
Eisenhans  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
Berechnung der molaren Volumenarbeit

Hallo liebe Community !

Ich habe eine spezielle Frage zu folgender Reaktion:
{2Al + 3H_{2}SO_{4} \rightarrow Al_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}}

Ich möchte die molare Volumenarbeit {W_{m}} bei einem Druck von 101,3 kPa und einer Temperatur von 0°C berechnen.

Für die molare Volumenarbeit gilt:
{W_{m} = -p \cdot  \Delta V} {\Delta V = \Delta\nu \cdot V_{m}}

Die Reaktion verläuft unter Volumenzunahme, da {\Delta \nu = 3}.

Setze ich die Wert ein, folgt:
{W_{m} = -101,3 kPa \cdot  67,2 \frac{l}{mol}}

Bei entsprechender Herleitung der Einheit gilt:
{W_{m}   \approx -6,8 \frac{kJ}{mol}}

Meine Frage: Ist dies das richtige Ergebnis? Oder ist es nötig, diesen Wert noch einmal durch die Stöchiometriezahl des Wasserstoffs oder durch die des Aluminiums zu dividieren, damit sich das Ergebnis auf einen Mol formuliertem Teilchenprozess bezieht?

Oder mache ich es mir selbst mal wieder zu schwer ?

Geändert von Eisenhans (29.11.2019 um 18:48 Uhr) Grund: Zu blöd, den Formeleditor zu verwenden...
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Alt 29.11.2019, 19:36   #2   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 15.718
AW: Berechnung der molaren Volumenarbeit

Was ist das delta v?

Pro Al entsteht 1,5 H2.
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Alt 29.11.2019, 19:45   #3   Druckbare Version zeigen
Eisenhans  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Berechnung der molaren Volumenarbeit

Das { \Delta  \nu } ist die Differenz der Stöchiometriezahlen gasförmiger Stoffe, aus der sich die Änderung der Anzahl der Gasteilchen berechnen lässt.

Hier gilt:
{ \Delta  \nu (g) = 3 - 0 }
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Alt 29.11.2019, 20:10   #4   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 15.718
AW: Berechnung der molaren Volumenarbeit

Es sind dann pro mol dennoch 1,5 Teilchen. Es heisst ja molare Volumenarbeit.
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Vena lausa moris pax drux bis totis
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Alt 29.11.2019, 20:14   #5   Druckbare Version zeigen
Eisenhans  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Berechnung der molaren Volumenarbeit

Bedeutet das, dass das von mir angegebene Ergebnis nicht korrekt ist ?

Auf jeden Fall schon mal vielen Dank für die schnellen Antworten!
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Alt 29.11.2019, 20:17   #6   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 15.718
AW: Berechnung der molaren Volumenarbeit

Pro mol Aluminium entstehen 1,5 Mol Wasserstoff.
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Vena lausa moris pax drux bis totis
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Alt 29.11.2019, 20:20   #7   Druckbare Version zeigen
Eisenhans  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Berechnung der molaren Volumenarbeit

Pro Mol Formelumsatz beträgt die molare Volumenarbeit also nur die Hälfte des oben angegebenen Wertes?
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Alt 29.11.2019, 20:21   #8   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 15.718
AW: Berechnung der molaren Volumenarbeit

Ja richtig.
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Alt 29.11.2019, 20:50   #9   Druckbare Version zeigen
Eisenhans  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Berechnung der molaren Volumenarbeit

Okay. Vielen Dank!

Aber ist das Ergebnis im Zusammenhang mit der angegebenen Reaktionsgleichung korrekt? Dann würden sich die {-6,08 \frac{kJ}{mol}} auf zwei Mol Formelumsatz bzw. auf die Reaktion von 2 mol Aluminium beziehen.
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Alt 29.11.2019, 22:37   #10   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 15.718
AW: Berechnung der molaren Volumenarbeit

So ist es.
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Alt 29.11.2019, 23:14   #11   Druckbare Version zeigen
Eisenhans  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 11
AW: Berechnung der molaren Volumenarbeit

Okay.

Dann gilt:
{Al + 1,5H_{2}SO_{4}  \rightarrow 0,5Al_{2}(SO_{4})_{3} + 1,5H_{2}; W_{m} = -3,4 \frac{kJ}{mol}  }

{2Al + 3H_{2}SO_{4}  \rightarrow Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}; W_{m} = -6,8 \frac{kJ}{mol}  }

Vielen Dank für die Hilfe !
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Stichworte
aluminium, anorganiche chemie, molar, volumenarbeit

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