Berechnung der molaren Verbrennungsenthalpie von Butan in der Gasphase.

Um die molare Verbrennungsenthalpie von Butan (C₄H₁₀) in der Gasphase zu berechnen, benötigst du die Standardbildungsenthalpien der Reaktanten und Produkte. Die allgemeine Formel zur Berechnung der Reaktionsenthalpie lautet:

\[
\Delta H_{reaktion} = \sum \Delta H_f^{\circ} (Produkte) - \sum \Delta H_f^{\circ} (Reaktanten)
\]

Die Reaktionsgleichung lautet:

\[
2C_4H_{10} (g) + 13O_2 (g) \rightarrow 8CO_2 (g) + 10H_2O(g)
\]

Die Standardbildungsenthalpien (ΔH_f°) sind typischerweise in Tabellen zu finden. Hier sind einige Werte, die du verwenden kannst:

- ΔH_f° (C₄H₁₀, g) = -125,6 kJ/mol
- ΔH_f° (O₂, g) = 0 kJ/mol (Element in Standardzustand)
- ΔH_f° (CO₂, g) = -393,5 kJ/mol
- ΔH_f° (H₂O, g) = -241,8 kJ/mol

Jetzt setzen wir die Werte in die Formel ein:

1. Berechnung der Enthalpien der Produkte:
\[
\Delta H_f^{\circ} (Produkte) = 8 \cdot (-393,5 \, \text{kJ/mol}) + 10 \cdot (-241,8 \, \text{kJ/mol})
\]
\[
= -3148 \, \text{kJ} - 2418 \, \text{kJ} = -5566 \, \text{kJ}
\]

2. Berechnung der Enthalpien der Reaktanten:
\[
\Delta H_f^{\circ} (Reaktanten) = 2 \cdot (-125,6 \, \text{kJ/mol}) + 13 \cdot (0 \, \text{kJ/mol})
\]
\[
= -251,2 \, \text{kJ}
\]

3. Berechnung der Reaktionsenthalpie:
\[
\Delta H_{reaktion} = -5566 \, \text{kJ} - (-251,2 \, \text{kJ}) = -5566 \, \text{kJ} + 251,2 \, \text{kJ} = -5314,8 \, \text{kJ}
\]

Da die Reaktion 2 Mol Butan umfasst, teilen wir die Gesamtenthalpie durch 2, um die molare Verbrennungsenthalpie zu erhalten:

\[
\Delta H_{Verbrennung} = \frac{-5314,8 \, \text{kJ}}{2} = -2657,4 \, \text{kJ/mol}
\]

Die molare Verbrennungsenthalpie von Butan in der Gasphase beträgt also etwa -2657,4 kJ/mol.