Grundpraktikum - Praktikum Physikalische Chemie - page 41

Hinweise zurAuswertung
Temperaturdifferenz T
Die gesuchte Temperaturdifferenz erhält man durch Auswertung des T-t-
Diagrammes (Extrapolation von Vor- und Nachperiode in die Hauptperiode und
Ermittlung Zeitpunktes t m entsprechend der Ausführungen zu den theoretischen
Grundlagen).
Wärmekapazität des Kalorimeters c Kal
Sie ist mit Hilfe von ( 1.46 ) aus der dem Kalorimeter zugeführten Wärmemenge
und der gemessenen Temperaturdifferenz T zu ermitteln.
Säurekorrektur Q S
Falls im Verbrennungsraum bzw. in der zu analysierenden Probe Stickstoff
und/oder Schwefel enthalten sind, führt die Umsetzung mit Sauerstoff zu Sal-
petersäure bzw. Schwefelsäure. Beispielsweise kann im verwendeten Sauerstoff
Reststickstoff enthalten sein. Die dabei auftretenden Reaktionswärmen sind zu
berücksichtigen. Die gebildete Säuremenge kann durch Titration der H C -Ionen
im Bombenwasser bestimmt werden. Da die Bildungswärme der Salpetersäu-
re ( 173 ,36 kJ/mol) exotherm ist, ist die sich über die Titration ergebende
Wärmemenge zu der eingesetzten Benzoesäure-Wärmemenge zu addieren. Der
Einfachheit halber soll auch für die Verbrennung einer unbekannten Substanz
angenommen werden, dass sämtliche gebildete Säure als HNO 3 vorliegt.
Zünddrahtkorrektur Q Z
Der Draht, der zur Zündung der Probe verwendet wird, wird teilweise oxidiert.
Die dabei freiwerdende Wärmemenge ist ebenfalls additiv zu berücksichtigen.
Ermittelt wird sie, indem die Länge des verbrauchten Drahtes bestimmt und die
Wärmemenge über die Beziehung 1 cm Drahtlänge ¶ 9 ,36 J berechnet wird.
Prinzipiell wäre auch diejenige Wärmemenge einzubeziehen, die infolge des
Stromflusses vom Draht abgegeben wird. Es kann jedoch davon ausgegangen
werden, dass sie sowohl bei der Kalibrierung als auch bei der Analyse einer Pro-
be gleich ist, außerdem nur geringe Werte aufweist und deshalb vernachlässigt
werden kann.
Korrektur des Unverbrannten Q C
Durch das Wiegen des Tiegels vor und nach dem Experiment kann der Anteil
an Unverbranntem ermittelt werden. Nimmt man an, dass das Unverbrannte
ausschließlich als Kohlenstoff (Ruß) vorliegt, lässt sich die daraus resultie-
rende, nicht umgesetzte Wärmemenge berechnen, die von der eingesetzten
Benzoesäure-Wärmemenge zu subtrahieren ist.

Mit den experimentell ermittelten Werten ist die Wärmekapazität des Kalorime-
ters c Kal zu berechnen:

Q Kal
T D

. q BS m BS / C Q S C Q Z Q C
T

c Kal D : (1.51)