Reaktionsenthalpie berechnen 7 (thermo-107) Angenommen, man entscheidet sich für die nicht gesunde Variante, dass die komplette tägliche Energieaufnahme mittels trinken von Alkohol (40% Schnaps) realisiert wird. Es gelten folgende Annahmen und Vorgaben: Trinkalkohol wäre C2H5OH (Ethanol), Dichte von reinem Alkohol sei 0.9 g/ml Annahme: Der Alkohol wird im Körper veratmet, d.h. mit O2 umgesetzt. Hinweis 1: Berechne zuerst die Reaktionsenthalpie, inklusive Aggregatszustand Hinweis 2: Berechne aus ΔHoR und der Menge Ethanol pro Liter Schnaps die benötigte Menge, um die Energiezufuhr zu realisieren Hinweis 3: Der tägliche Energiebedarf betrage 9200 kJ Hinweis 4: Für die Profis: Die Berechnungsgrundlage ist nicht komplett, eigentlich müsste die freie Reaktionsenthalpie bei Körpertemperatur berechnet werden. Siehe Details nachfolgende Aufgabe thermo-108. Man sieht aber, dass das Resultat sich nur um ca. 10 Prozent verändern würde

Frage: (thermo-107)    

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Angenommen, man entscheidet sich für die nicht gesunde Variante, dass die komplette tägliche Energieaufnahme mittels trinken von Alkohol (40% Schnaps) realisiert wird. Es gelten folgende Annahmen und Vorgaben:

1. Trinkalkohol wäre C₂H₅OH (Ethanol), Dichte von reinem Alkohol sei 0.9 g/ml
2. Annahme: Der Alkohol wird im Körper veratmet, d.h. mit O₂ umgesetzt.
3. Hinweis 1: Berechne zuerst die Reaktionsenthalpie, inklusive Aggregatszustand
4. Hinweis 2: Berechne aus ΔHoR und der Menge Ethanol pro Liter Schnaps die benötigte Menge, um die Energiezufuhr zu realisieren
5. Hinweis 3: Der tägliche Energiebedarf betrage 9200 kJ
6. Hinweis 4: Für die Profis: Die Berechnungsgrundlage ist nicht komplett, eigentlich müsste die freie Reaktionsenthalpie bei Körpertemperatur berechnet werden. Siehe Details nachfolgende Aufgabe thermo-108. Man sieht aber, dass das Resultat sich nur um ca. 10 Prozent verändern würde

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Lösung:

1. Reaktionsgleichung:
       1·C₂H₅OH + 3·O₂ ⇄ 2·CO₂(g) + 3·H₂₀(l)
2. ΔHoR = ∑ΔHof(Produkte) – ∑ΔHof(Edukte)
   ΔHoR = (2· ΔHof(CO₂(g)) + 3 ΔHof(H₂O(l))) – ( ΔHof(C₂H₅OH) + 3· ΔHof(O₂))
   ΔHoR = (2·-393 + 3·-286) – (-278 + 3·0) = -1366 kJ/mol
   Somit weiss man nun, dass pro Mol Ethanol 1366 kJ freigesetzt werden
3. Nächste zu lösende Frage: Wie viel Gramm Ethanol sind im Schnaps?
   1 Liter Schnaps, 40%, dh. 400 ml reinen Ethanol. Mit der Dichte von 0.9 g/ml ergeben sich somit 360 Gramm Ethanol
4. M(C₂H₅OH) = 46 g/mol, somit
   n= m/M = 360 / 46 = 7.8 mol
5. Pro Flasche Schnaps sind somit 7.8 mol à -1366 kJ, also – 10690 kJ enthalten
6. Für einen Tagesbedarf von 9200 kJ braucht es also ca. 860 ml

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