Aufgabe Modul AE - 2 · Abitur Hessen Chemietechnik LK 2022

2 Brennwert von Cola

Der Energieinhalt von Lebensmitteln wird durch den sogenannten Brennwert angegeben. Dieser ist ein Maß für die in einem Stoff enthaltene chemisch gebundene Energie. Er ist identisch mit dem Betrag der Standardverbrennungsenthalpie $\Delta_c H^\theta$, hat jedoch ein positives Vorzeichen. Die Angabe wird mit einem sogenannten Bombenkalorimeter überprüft (Material 3).

2.1

Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Verbrennungsreaktion des in Cola vorhandenen Zuckers (Saccharose, $\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$). [2 BE]

2.2

Prüfen Sie mithilfe von Material 3, ob der Brennwert auf dem Etikett der Cola-Flasche (Material 2) korrekt angegeben ist. [4 BE]

Material 2: Etikett einer Cola Flasche

Material 3: Bestimmung des Brennwerts von Cola

Für die Bestimmung des Energiegehalts von Lebensmitteln werden sogenannte Bombenkalorimeter verwendet. In dem dargestellten Bombenkalorimeter wird eine definierte Menge des zu untersuchenden Lebensmittels unter Sauerstoffüberdruck vollständig verbrannt.

Durchführung:

$100\,\text{mL}$ der Cola-Probe werden durch Erhitzen auf $20\,\text{mL}$ eingeengt. Davon werden $2\,\text{mL}$ in das Bombenkalorimeter überführt und verbrannt. Das Bombenkalorimeter ist mit $500\,\text{mL}$ Wasser ($\rho(\text{H}_2\text{O}) = 1\,\text{g/mL}$) gefüllt. Nach dem Verbrennen der Probe hat sich die Temperatur des Wassers um $8{,}8\,\text{K}$ erhöht. Die Wärmekapazität des Kalorimeters wird hier vernachlässigt.