Besprechung am Do 13.12.2001
Aufgabe 1
Der Fugazitätskoeffizient φ eines Gases bei 20 K beträgt 0.72. Um welchen Wert unterscheidet sich das chemische Potential dieses Gases vom chemischen Potential eines idealen Gases im gleichen Zustand?
Aufgabe 2
Berechnen Sie die temperaturunabhängige Standardenthalpie ΔrH°
der Autoprotolyse des Wassers. Gegeben sind pKw = 14.17 bei
20°C und pKw = 14.00 bei 25°C. Wie groß ist der
pH-Wert des Wassers bei 37°C?
(Hinweis: Gehen Sie von der Temperaturabhängigkeit der
Gleichgewichtskonstante Kw aus und berücksichtigen Sie,
dass die pH- und pKw-Werte über den dekadischen Logarithmus
definiert sind.)
Aufgabe 3
Wie groß sind bei 25°C die pH-Werte von:
a) 0.10 M NH4Cl(aq)
b) 0.30 M CH3COO Na(aq)
c) 0.50 M CH3COOH(aq)
wenn KS(NH4+) = 5.623·10-10
, KS(CH3COOH) = 1.778·10-5 bekannt
sind.
(Hinweis: Analog zur Säurenkonstante KS kann
man eine Basenkonstante KB definieren: KB = [HO-] [Säure]/[Base].
Außerdem gilt für KB: KB = Kw /
KS)
Aufgabe 4
Betrachten wir die Zersetzung vom Methan in Elemente:
CH4(g) ↔ 2H2(g) + C(s, Graphit)
(Hinweis: Berücksichtigen Sie, dass der Graphit als Feststoff
keinen Partialdruck aufweist.)
a) Gegeben seien ΔBH(CH4)
= -74.850 kJ/mol und ΔBS(CH4)
= -80.67 J/K·mol jeweils bei 298.15 K und 105
Pa. Berechnen
Sie die Gleichgewichtskonstante K bei dieser Temperatur.
b) Wie groß ist die Gleichgewichtskonstante K bei 65°C? (Hinweis:
Die Reaktionsenthalpie ΔBH soll nicht
von der Temperatur abhängen.)
c) Berechnen Sie die Dissoziationsgrad δ = n
(dis)/n
(ges) von Methan bei 298.15 K und 103
Pa. (Hinweis:
n(dis) ist die Molenanzahl des disoziierten Methans uns n(ges) ist die
gesamte Molenanzahl von Methan.)