2.4 Physikalische Chemie, Stoffeigenschaften 2.4.6 Thermochemie, Kalorimetrie
Bestimmung der Verbrennungsenthalpie mit der Kalorimeterbombe
Prinzip In der Kalorimeterbombe können Substanzen im Sauerstoffüberschuss vollständig verbrannt werden. Die freiwerdende Verbrennungswärme wird vom Kalorimetergefäß, in das die Bombe eintaucht, aufgenommen und führt zu einer Temperaturerhöhung ΔT. Die Wärmekapazität des Systems wird zunächst durch Zufuhr einer definierten Wärmemenge aus der Verbrennung von Benzoesäure bestimmmt. Danach erfolgt unter den gleichen Bedingungen die Verbrennung des Naphthalins. Aufgabe 1. 2.
Bestimmen Sie die Verbrennungsenthalpie von Naphthalin mit Hilfe einer kalorimetrischen Bombe. Berechnen Sie die Bildungsenthalpie des Naphthalins unter Anwendung des Hessschen Satzes aus der ermittelten Verbrennungsenthalpie.
Kalorimeter-Bombe
Funktion und Verwendung Edelstahldruckbehälter für die Verbrennung von flüssigen und festen organischen Substanzen unter hohem Sauerstoffdruck. Der Druckzylinder der Bombe mit einem Volumen von etwa 130 ml wird durch eine Spannkette mit dem Deckel druckfest verbunden. In diesen Deckel sind die Zuleitungen für die Heizspirale (Zünddraht) und die Sauerstoffzufuhr sowie eine Scheibe aus keramischer Faser zur Reduzierung der Wärmeabstrahlung aus dem Brennraum durch den Deckel eingelassen. Zur Messung wird die Substanz in einem Verbrennungsgefäß aus DURAN® auf einer Analysenwaage eingewogen und dieses in der dafür vorgesehenen Halterung eingeklemmt. Die Verbrennung von pulvrigen Proben führt erfahrungsgemäß zu leicht streuenden Ergebnissen. Besser reproduzierbare Ergebnisse erhält man, wenn die Substanzen zur Verbrennung mit einer Pillenpresse zu einem Pressling verarbeitet werden.
Lernziele
Vorteile
1. Hauptsatz der Thermodynamik, Hess'scher Satz, Verbrennungsenthalpie, Bildungsenthalpie, Wärmekapazität
Mit Hilfe des zum Lieferumfang gehörenden Kalorimeterdeckels kann die Kalorimeterbombe in das durchsichtige Kalorimeter eingehängt werden, so dass quantitative Messungen von Verbrennungswärmen möglich sind.
Zu diesem Versuch gibt es folgende Literatur TESS expert Handbook Laboratory Experiments Chemistry 16504-12 Englisch P3021401
Ausstattung und technische Daten Kalorimeterbombe, Kalorimeterdeckel für Kalorimeterbombe, 10 Verbrennungsgefäße, 1 Rolle mit Zünddraht (100 m), Durchmesser (außen): 45 mm, Höhe (ohne Ventil): 175 mm Zubehör
Pillenpresse für Kalorimeter
Pillenpresse (04403-04), Druckschlauch (39299-00), Probengefäß für Kalorimeterbombe, 10 Stück (04403-03), Eisendraht d = 0,2 mm, l = 100 m (06104-00) 04403-00
Probengefäße für Kalorimeterbombe, 10 Stück
Zur Herstellung von Substanzpresslingen um einen Zünddraht herum aus pulverigem oder flockigem, vorwiegend organischem Material für die Kalorimeter-Bombe. Zylinder aus Messing mit Bohrung zur Aufnahme der Stempel und im oberen Teil mit seitlichen Schlitzen zur Aufnahme des Zünddrahtes; 1 kurzer und 1 langer Stempel aus Stahl. Zylinder: Durchmesser (außen): 32 mm; Höhe: 36 mm; Bohrungsdurchmesser: 10 mm Stempel: Durchmesser: 10 mm; Höhen: 15 und 35 mm 04403-04
04403-03
excellence in science 234
Aus DURAN®; zur Bestimmung von Verbrennungsenthalpien in Verbindung mit der Kalorimeter-Bombe (04403-00). Durchmesser (außen): 16 mm; Höhe: 15 mm