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Was bestimmt die Enthalpie?

Als Reaktionsenthalpie bezeichnet man die Enthalpieänderung einer Probe während einer chemischen Reaktion. Reaktionen, bei denen Energie in Form von Wärme frei wird bezeichnet man dabei als exotherm. Reaktionen, bei denen Energie zugeführt werden muss als endotherm.

Schmelzenthalpien sind dabei ein einfaches Beispiel für endotherme Vorgänge, da man meistens Wärmearbeit in ein System geben muss, um dessen feste Kristallstruktur aufzubrechen und es in eine flüssige Phase mit frei gegeneinander beweglichen Molekülen zu überführen. Ein Beispiel für eine exotherme Reaktion ist ein einfacher Verbrennungsvorgang, bei dem ein Stoff unter Abgabe von Energie mit Sauerstoff reagiert.

Enthalpiebestimmung mit einem Kalorimeter

Wenn man eine Reaktion auf einem Kalorimeter vermisst, betrachtet man die Probentemperatur vergleichend mit einer idealerweise nicht reagierenden Referenz, die sich im selben Probenraum und damit derselben Atmosphäre befindet. Beide erfahren dasselbe Temperaturumfeld. Steigt oder fällt die Temperatur der zu vermessenden Probe im Vergleich zur Referenz, findet hier eine Reaktion statt.

In der Auswertung werden die beiden Signale deshalb voneinander abgezogen. Je nach Art der Reaktion erhält man auf diese Weise eine Messkurve, welche bei den Temperaturen, bei denen die Probe Wärme aufnimmt oder abgibt, Peaks mit positivem oder negativem Vorzeichen zeigt.

Die Integration der Peakfläche mithilfe der zugehörigen Software liefert dabei jeweils die Energiemenge, die umgesetzt wurde.

Bestimmung Enthalpie mit Kalorimeter von Linseis

Probenhalter eines Kalorimeters (Chip-DSC 10) auf der oberen Seite, Referenzmessung auf der Unterseite des Sensors integriert