Chemische Thermodynamik

Alternativer Bildtext:

dort hin (U, P, T,V). Prozessgrößen sind abhängig davon, wie das System in den Zustand gekommen ·(Q,W). Die Reaktionswärme Qv unter isochoren Bedingungen heißt Reaktionsenergie Isobare Prozessführung = Druck konstant, ap = 0 Damit gilt Al Q·P·AV, Qp = AH ArH=A₁U·P· AV Die Reaktionswärme Qp unter isobaren Bedingungen heißt Reaktionsenthalpie. Molare Reaktionsgrößen beziehen sich immer auf 1mol Formelumsatz: 2H₂ + 0₂ 2H₂O THERMODYNAMIK Entropie Die Entropie S ist ein Maß für die Unordnung eines chemischen Systems. (große Unordnung = große Entropie) • natürliche Prozesse verlaufen spontan nur in eine Richtung • Rückreaktion, falls möglich, nur mit Arbeitsaufwand werden als irreversible Reaktionen bezeichnet Ar Sm= E(Sm(Produkte)) { (Sm °(Edukte)) ArHm = -484 47 Imol (exotherm) AWN = 2,41 kJ/mol (kompression) AGAH-T-AS(S) AS = ²/1/ Arbeit beeinflusst Entropie nicht, da es Sich dabei um eine geordnete Bewegung handelt 2. Hauptsatz der Thermodynamik = Entropiesakz Bei allen reversiblen, idealisierten Vorgängen bleibt die Entropie eines abgeschlossenen Systems konstant. Bei allen irreversiblen, realen Vorgängen nimmt die Entropie eines abgeschlossenen Systems zu. Bei exothermen Vorgängen kann die Entropie sinken, obwohl die Reaktion freiwillig abläuft. Doch durch die exotherme Reaktion nimmt die Entropie der Umgebung zu. ASM, A= ASM, s + Asm₁u⁰ Asm₁4- ArHmº • (ASM, A°>0 → freiwillig) AS in J/k Tim aktuellen Zustand Gibbs Helmholtz-Gleichung bei konstantem Druck und konstanter Temperatur gilt für die Entropie: AS (A) = AS(5) Ar Gm 0 exergonisch (freiwillig) Ar Gm O endergonisch (nicht freiwillig) Ar Gm=0 chemisches Gleichgewicht orHm -T·ASA) - T·AS + ACHⓇ - Reaktions enthalpie = Reaktionsenergie bei isobarer Prozessführung Molare Standard reaktionsenthalpie Ar Hm unter Standard bedingungen T-298k, p= 101,3 kPa Molare Bildungsenthalpie A Hm für Bildungsreaktionen 2 A1 + 0₂ - Al₂O3 • Faktor vor dem Produkt gleich 1 Bildung aus den Elementen Molare Verbrennungsenthalpie Av Hm für Verbrennungsreaktionen A1+0₂A1₂03 • Faktor beim verbrennenden Stoff gleich 1 • Überschuss an Sauerstoff • alle Reaktionsprodukte, die dabei entstehen Kalorimetrie isoliertes, abgeschlossenes System mit halorimeter flüssigkeit (H₂0) chemisches, geschlossenes System Für die Wärme Q, und Q₂ gilt: Q₁ = - Q₂ Die Wärme, die von System 1 auf- bzw. abgegeben wird, wird von System 2 als Wärme ab- bzw. aufgenommen Bedingungen: schneller, vollständiger Ablauf • ausreichend große Reaktionswärme ArHm = - C(H₂0) •m (H₂0) AT (H₂0) nf ne bezieht sich auf den Stoff, der nicht im überschuss hinzugegeben wird. Satz von Hess Um Reaktionsenthalpien bestimmter Stoffe zu ermitteln sind mehrere Teilschritte nötig. Cao + CO2 Cacos cao - ca tỂ CO₂ C+0₂ Ca + C+0₂ Ca CO₂ Cao + Coi Cacos. -ArHm² = 635 471mol -orHm² = 394k] Imol As Hm-1207 kJ/mol or Hm 17847 Imol A₁ Hm (Or Hm (Produkte)) - (af Hmᵒ (Eduhte)) Stōchiometrischer Fahtor vor der Enthalpie Af Hmº Elemente besitzen af Hm = 0, deren lonen allerdings nicht!