[scheikunde] Enthalpie

gaatuniksaan

Ter voorbereiding van mijn examen chemie ben ik oefeningen aan het maken. In de les zelf hebben we nooit oefeningen van zulk niveau gehad en ook vind ik de formulering erg moeilijk.

De opgave:

Een nieuwsgierig student vraagt zich af welk gas hij met zijn campingbrander aan het verbranden is. Om dit te achterhalen brengt hij 1,00 L water bij 20°C aan de kook. Wanneer 30,00 g water weg gekookt is heeft hij 6,40L gas (20°C, 1Atm) verbrand. Het thermische rendement van zijn brander, d.w.z. de verhouding van de door water opgenomen warmte tot de door het brandende gas afgeleverde warmte bedraagt 68,0%

A) Bereken de enthalpie in KJ nodig om 1,00L water op te warmen van 20°C tot zijn kookpunt (warmtecapaciteit van water= 4,184 J/g°C).

Wat ik dacht:

ΔT= 80°C want 100°C-20°C

22,4 L => 1000 g

1,00L => 41,667 g

q= 4,184 J/g°C x 41,667g x 80 = 13,94 kJ?

Of dit juist is ik zou het niet weten, want we hebben nooit zo iets in de les gedaan.

B) Bereken de enthalpie KJ nodig om de opgegeven massa water vervolgens te laten koken bij 1Atm (kookenthalpie voor water, ΔH= 2,258 KJ/g)

de gegeven kookenthalpie heb ik gewoon x 30 gedaan aangezien er 30 gram was. Maar dat klopt volgens mij langs geen kanten. Mijn uitkomst was 67,71 kJ/g

C) Bereken de totale enthalpie die hierbij opgenomen werd na wegkoken van deze massa water.

ΔH= 4,184 J/ g°C x 30,00 g x 80°C = 10,04 kJ

Geen idee of het juist is.

D) Bereken de totale enthalpie die door het verbrand gas werd uitgestraald.

22,4 L => 1000g

5,40 L => 241,6 g

Dus = 4,184 J/g°C x (-241,6g) x 80°C

=> -80,69 KJ

weer geen idee of het juist is.

E) Bereken het aantal mol gas dat wegbrand.

6,40L => 285, 7 g

18g => 1mol

285,7g => 15, 87 mol

Klopt waarschijnlijk ook niet.

f) Bereken in KJ/mol de verbrandingsenthalpie per mol gas.

Geen idee hoe ik hier aan moet beginnen.

g) Maak gebruik van de gegevens in onderstaande tabel om het gas te identificeren.

h) Geef de stoichiometrische reactievergelijking die de verbranding van dit gas weergeeft.

Bij deze vraag, vroeg ik me af of het gas dat we hierboven moesten zoeken, of dit er bij moest of niet. (Snapte de vraag niet zo goed.)

Gassen:

Methaan 889

Ethaan 1560

Propaan 2220

Butaan 2877

Jan van de Velde

gaatuniksaan schreef: ↑za 05 jan 2013, 13:13
A) Bereken de enthalpie in KJ nodig om 1,00L water op te warmen van 20°C tot zijn kookpunt (warmtecapaciteit van water= 4,184 J/g°C).

Wat ik dacht:

ΔT= 80°C want 100°C-20°C

22,4 L => 1000 g

1,00L => 41,667 g

q= 4,184 J/g°C x 41,667g x 80 = 13,94 kJ?

Je bent water aan het opwarmen. Daarvoor gebruik je dus ook altijd allemaal gegevens voor water. De daarvoor benodigde warmte bereken je met het product van de warmtecapaciteit van water, de massa van het water, en de temperatuursverandering van dat water.

22,4 L heeft niets te maken met 1000 g. De dichtheid van water is gewoon (zo goed als) 1000 gram per liter. (22,4 L is het volume van 1 mol ideaal gas bij standaardomstandigheden 1 atm (101325 Pa) en 0°C)

Q=m·c·ΔT = 1000 x 4,184 x (100-20) = ...

Jan van de Velde

B) Bereken de enthalpie KJ nodig om de opgegeven massa water vervolgens te laten koken bij 1Atm (kookenthalpie voor water, ΔH= 2,258 KJ/g)

de gegeven kookenthalpie heb ik gewoon x 30 gedaan aangezien er 30 gram was. Maar dat klopt volgens mij langs geen kanten. Mijn uitkomst was 67,71 kJ/g

er is 30 g verdampt. Je hebt dus terecht gerekend met Q=m·L_v= 30 x 2,258 = 67,71 kJ.

(niet kJ/g, want je hebt juist een kookenthalpie in kJ/g vermenigvuldigd met een massa in g en houdt dus (kJ/g*g =) kJ over.

gaatuniksaan

Jan van de Velde schreef: ↑za 05 jan 2013, 19:41
er is 30 g verdampt. Je hebt dus terecht gerekend met Q=m·L_v= 30 x 2,258 = 67,71 kJ.

(niet kJ/g, want je hebt juist een kookenthalpie in kJ/g vermenigvuldigd met een massa in g en houdt dus (kJ/g*g =) kJ over.

Alvast bedankt. Ik deed echt mijn best. Hopelijk kan u mij ook helpen met de andere opgavan?

Jan van de Velde

gaatuniksaan schreef: ↑za 05 jan 2013, 13:13
C) Bereken de totale enthalpie die hierbij opgenomen werd na wegkoken van deze massa water.

lijkt mij simpelweg te gaan om het optelsommetje van a en b

D) Bereken de totale enthalpie die door het verbrand gas werd uitgestraald.

22,4 L => 1000g

5,40 L => 241,6 g

Dus = 4,184 J/g°C x (-241,6g) x 80°C

=> -80,69 KJ

weer geen idee of het juist is.

Bij c heb je een hoeveelheid opgenomen warmte berekend. Maar onder dat pannetje brandt een gasvlammetje.

Slechts 68% van de bij de verbranding ontstane warmte komt ten goede aan je pannetje. Jij moet berekenen hoeveel warmte totaal vrijkwam bij verbranding.

E) Bereken het aantal mol gas dat wegbrand.

6,40L => 285, 7 g

18g => 1mol

285,7g => 15, 87 mol

Klopt waarschijnlijk ook niet.

als 22,4 L gas overeenkomt met 1 mol (dat is een standaardgegeven bij standaarddruk (1 atm) en standaardtemperatuur (0°C), hoeveel liter ruimte neemt 1 mol gas dan in bij 20°C (reken met algemene gaswet)

f) Bereken in KJ/mol de verbrandingsenthalpie per mol gas.

Geen idee hoe ik hier aan moet beginnen.

antwoord D gedeeld door antwoord E

g) Maak gebruik van de gegevens in onderstaande tabel om het gas te identificeren.

Dat is na F vlot bepaald

h) Geef de stoichiometrische reactievergelijking die de verbranding van dit gas weergeeft.

Bij deze vraag, vroeg ik me af of het gas dat we hierboven moesten zoeken, of dit er bij moest of niet. (Snapte de vraag niet zo goed.)

schrijf een kloppende reactievergelijking voor de volledige verbranding van het gas dat je vond bij G

gaatuniksaan

Jan van de Velde schreef: ↑za 05 jan 2013, 23:37
lijkt mij simpelweg te gaan om het optelsommetje van a en b

Bij c heb je een hoeveelheid opgenomen warmte berekend. Maar onder dat pannetje brandt een gasvlammetje.

Slechts 68% van de bij de verbranding ontstane warmte komt ten goede aan je pannetje. Jij moet berekenen hoeveel warmte totaal vrijkwam bij verbranding.

als 22,4 L gas overeenkomt met 1 mol (dat is een standaardgegeven bij standaarddruk (1 atm) en standaardtemperatuur (0°C), hoeveel liter ruimte neemt 1 mol gas dan in bij 20°C (reken met algemene gaswet)

antwoord D gedeeld door antwoord E

Dat is na F vlot bepaald

schrijf een kloppende reactievergelijking voor de volledige verbranding van het gas dat je vond bij G

Hartelijk bedankt ik heb nu alles kunnen oplossen en begrijp wat ik deed. Ik ga nu de andere opgave eens bekijken in de hoop dat ik het snap.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[scheikunde] Enthalpie

Enthalpie

Re: Enthalpie

Re: Enthalpie

Re: Enthalpie

Re: Enthalpie

Re: Enthalpie