Übung 5: Chemische Energetik und Gleichgewichte

5.1	Was versteht man unter den Begriffen: offenes System, geschlossenes System, abgeschlossenes System? Wodurch unterscheidet sich eine reversible Zustandsänderung von einer irreversiblen Zustandsänderung?
5.2	Was ist das Kennzeichen von Zustandsfunktionen? Warum ist die Arbeit W keine Zustandsfunktion?
5.3	Welche Atrbeit leistet ein System (1 mol ideales Gas, 0 oC, 1013 mbar), wenn es a)isotherm b) isobar c) adiabatisch [p•Vx =konst.; x = 1,33] auf das Doppelte seines ursprünglichen Volumens expandiert? Weche Temperaturen hat das System im Fall b) und c) nach der Zustandsänderung?
5.4	Ammoniumnitrat zerfällt beim Erhitzen nach: NH4NO3 (f) N2O (g) + 2 H2O (fl) Berechnen Sie die Standardreaktionsenthalpie.
5.5	H und U sollen für folgende Reaktion berechnet werden: OF2 (g) + H2O (g) O2 (g) + 2 HF (g)
5.6	Wie groß ist die Dissoziationswärme von H2O (g) für den Prozeß H2O 2H + O , wenn die Dissoziationswärmen für H2 = 436 kJ/mol, für O 2 = 494 kJ/mol und die Bildungswärme von H2O (g) = -242 kJ/mol betragen?
5.7	Zu berechnen ist die molare Standardbildungsenthalpie für ZnCl2, wenn beim Auflösen von Zink in HCl(aq) 143,1 kJ/mol frei werden. Die Bildungsenthalpie von HCl(aq) aus H2, Cl2 und Wasser beträgt -168,4 kJ/mol, während die Lösungswärme von Zinkchlorid in Wasser zu -65,3 kJ/mol gemessen wurde.
5.8	CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O Wieviel Ester ist im Gleichgewicht vorhanden, wenn man von 1 mol Ester, 10 mol Wasser und 1 mol Alkohol ausgeht (K = 4)
5.9	2 mol Ethanol und 3 mol Essigsäure werden zur Umsetzung gebracht. Geben Sie an, wieviel Ethanol im Gleichgewicht vorliegt und welcher Ethanolanteil nicht umgesetzt wurde.
5.10	Aus Eisessig und Ethanol soll Essigsäureethylester mit 90%iger Ausbeute hergestellt werden. Wieviel Alkohol muß pro mol Essigsäure zugesetzt werden?
5.11	Beim Erhitzen von 2,92 mol I2 und 8,1 mol H2 auf 448 °C liegen nach Einstellung des Gleichgewichtes 5,64 mol HI vor. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante. Berechnen Sie - unter Verwendung der ermittelten Konstanten - den Anteil. der beim Erhitzen von HI auf 448 oC in I2 und H2 zerfällt.
5.12	Bei 100 oC beträgt die Gleichgewichtskonstante der Reaktion CO (g) + Cl2 (g) COCl2   4,75÷109 l/mol. 1 mol COCl2 werden in ein 1 l-Gefäß gebracht und auf 100 oC erwärmt. Berechnen Sie die CO-Konzentration nach Einstellung des Gleichgewichtes.
5.13	Die Löslichkeit von AgCl beträgt 1.435 mg/l. Gesucht ist das Löslichkeitsprodukt des Salzes und seine Löslichkeit in einer NaCl-Lösung der Konzentration c = 0,1 mol/l.
5.14	Wieviel SrF2 löst sich in 150 ml NaF-Lösung (c = 0,3 mol/l)? L(SrF2) = 7,9 ÷ 10-10 mol3 / l3
5.15	Ein Bariumsulfatniederschlag wird mit 100 ml Wasser von 25 oC gewaschen. Das Löslichkeitsprodukt L(BaSO4) beträgt 1,08 • 10-10 (mol/l)2 . Wie groß ist die Masse an Bariumsulfat, die vom Waschwasser gelöst wird? (Es wird angenommen, daß sich das Wachwasser mit Bariumsulfat absättigt)
5.16	1 l wässrige Jodlösung enthält 100 mg I2 . Die Lösung wird zweimal mit je 50 ml CCl4 ausgeschüttelt. Wieviel Jod bleibt in der wässrigen Phase? K = [I2]Wasser/ [I2]Tetrachlorkohlenstoff = 0,0125.
5.17	20 ml Ameisensäure (c = 0,2 mol/l) werden mit 40 ml Hexanol extrahiert. Nach Trennung der beiden Phasen wird die wässrige Phase mit Natronlauge (c = 0,1 mol/l) titriert. Verbrauch: 21 ml - Berechnen Sie den Verteilungskoeffizient bei Annahme völliger Unmischbarkeit von Wasser und Hexanol.
5.18	Wie groß sind die Konzentrationen von H3O+ und OH- in Salzsäure mit einer Konzentration von 0,02 mol/l ?
5.19	Berechnen Sie die pH-Werte von Essigsäure (pKS = 4,75) und von Fluoressigsäure (pKIS = 2,57) mit einer Konzentration von 0,01 mol/l, jeweils unter der Näherung, daß a) mittelstarke b) schwache Säuren vorliegen.
5.20	Berechnen Sie die pH-Werte einer Pufferlösung, die je 1 mol Essigsäure und 1 mol Na-Acetat in 1 l Lösung enthält. Wie ändern sich die pH-Werte, wenn der Lösung a) 0,1 mol HCl und b) 0,1 mol NaOH zugesetzt werden?