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Umwandlung sverluste. Kernenergie. / Atomenergie. → sehr schädlich - Strahlungsenergie. (Sonnenenergie) -chemische Energie → Brennstoffe, Nahrungsmittel ·1 ↓ besonders gut speicherbar hohe Energiedichte Energieerzeugung - Umwandlung in gewünschte Energieform. End form →nur Teil der Energiemenge in gewünschte wirkungsgrad - Prozentzahl. der gewünschten Energie. Lunerwünscht off wärme) Energie meist an bestimmte Materialien gebunden Energieträger Reaktionswärme. chemische Reaktion mit ausgetauschter wärme (umgebung) = Reaktionswärme Qr. exotherm →. Energie betrog positiv. → Wärme. an. Umgebung. → innere Energie des Systems nimmt. ab AU <0 => Qr = - DU. end otherm → Reaktionswärmen bestimmen - Änderung messbor. frei gewordene. heaktionswärme Kalorimeter. Reaktionssystem nimmt Energie aus umgebung auf. RG mit Isolation → Menge Wasser ·→ Temperatur vor Reaktion / nach. ар и отста -та). -AU.= Qr.= cpcu Wärmekapazität 120, Isolation, cuft Си M(H₂O) wasser) ·m (wasst) ・AT 2+ (ag) Reaktion in wässriger Lösung ein Reaktionspartner als wässrige Lösung → Wärmespeicher Reaktionspartner vorher gleiche Standar temperatur. · Masse beide Lösungen = M(H₂O) Isolation -.(pclösung).. Cpcwasserl Reaktion gemessen. -unterschiedliche - gleiche exo. Reaktion → innere Energie wird um gleichen Erwärmung Umgebung offenes System geving kleiner. → Teil der inneren Energie in ander Energleform. → Stempel der Spritze wird → volumenarbeit Wv. -AU teilt sich auf AU=A₂H +. W. > Qrit Wr + 2ncs). nicht berücksichtigt -4H abhängig von in ·cp = spezifische. Wärmekapazität → 1. Volumenarbeit, 2. Wärmeenergie → (u(s) +: Reaktionswärmen in offenen o. geschlossenen Systemen Betrog kleiner Reaktionsenthalpie über freigesetzte Wärme bestimmen → Kalorimeter unabhängig von volumenarbeit - feste/ flüssige. Phase bei Reaktion Molare Reaktion senthal pien 2+ + Zn → Wr. fällt weg → AU → pos. (ags Thermometer glühender Draht zur Zündung des Gemisches Reagenzglas- Isoliergefäß ↑ n= 0,01 mol n= 0,02 mul In auf Amol normiert → 2,1A 100. - bei n=0,01. 1 mol cu²tc. ·(ag) +. Amol. Znisi. →. 1. md. (u (s) + Cu²+ (aq) + zu (5) (U (5) 2+ Reaktionsgemisch- Wasser Magnetrührstäbchen Magnetrührer- 2 Einfaches Kalorimeter ↓. Reaktionsenthalpie Apit durch Wasserdampt hinausgeschoben → Arbeit gegen äußeren Luftdruck AU PO Temperaturerhöhung Sizk 40 in °C AT 2 Zeit-Temperatur-Diagramm Wasser: 4,18 Arl. = SU unabhängig geschlossen / offen Wärme strömt in die Umgebung Die Flächen A und B sind gleich groß. → Produkte energiearmer →. Temperaturänderung verdoppelt sich -)-217 KJ. 2+ 1 mol 7n² (aq); Art=-2171). Zn²+ (aq). Arttm = -217 mol ; ΔU - = neg. g.k tin min · 41.18 2³9 · 5,2k: 100g. = 2.173.J 4rH=-Qr= -2,7k) 19 Wasser →nimmt 4,18 J auf, wenn i um 10⁰ steigt. Or Hm - molare. Reaktionsenthalpic. Division experimentell ermittelte. Reaktionsenthalpie Stoffmenge OrHm -21A KO 0,01 mol ==217 mmol Molare Standart reaktionsenthalpie. -Druck, Temperatur. beeinflussen. heben. Dr H → einheitliche Reaktionen. Artim Standartdruck 1000 hPa 298 K 1 = и Reaktionsenthalpie (wenn keine andre angegeben) Bildungsenthalpien. molare Bildungsenthalpie Of Hm.. molare reaktionsenthalpie → Reaktionsenthalpie für Bildung von. → Tafelwerk Syltm elementare Stoffe Of Hm² = 0. Reaktionsprodukt mit Faktor Δ. - 106 mi 1 mol eines Stoffes aus seinen Elementen H₂+2/0₂ → 12₂.0 Satz von Hess 4H ((0₂) -394 1 -> Reaktion Reaktion CO₂. auch über Kohlenstoff monoxid ((0) → Reaktionswärmen sind unabhängig vom. Reaktionsweg Ausgangs- und End zustand entscheident. A mol. C mit. 1 mol.0 Bildungsenthalpien aus Reaktionsenthalpien Satz von ・Afthm = At Hm ( Produkt) + 4H+m² ( Produkt) Hess 2.B. Propan: Bildungsenthalpie über Umweg der Verbrennung Artm = Σ 4Hm (Produkte) - {Altmº (Edukte). - 4Hm 4Hm² = -286 01 => Amol Propan direkt aus den Elementen herstellen →innere Energie des reagierenden Systems verringert sich Reaktionsenthalpien aus. Bildungsenthalpien. OrHm² = {4Hm" (Produkte) - {OfHm° (Edukke). → Reaktionsenthalpie -394 wird frei KO nol 0 -2326 AH in kJ. mol-¹ 3C (Graphit), 4 H₂(g), 5 0₂(g) - AƒH(C3H₂) = -106 kJ. mol-¹ durch dabei umgesetzte. A,H=-2220 kJ mol-¹ 3 CO₂(g), 4 H₂O(1) 3-AH(CO₂)=-1182 kJ mol-¹ Bindungsenthalpie -Zweiatomige Moleküle Energie, die aufgewendet werden muss, um die Elektronenpaarbindung zu spalten ABHMⓇ. -experimentell bestimmbar -mehratomige. Moleküle: Berechnung aus Durchschnittswerten + mittlere Bindungsenthalpie A&H (CO₂) = -394 kJ mol A&H (H₂O) = -286 kJ.mol-¹ um 106 Standardbildungsenthalpie AH von Propan mol 4.AHM(H₂O) =-1144 kJ -mol-¹ Entropie s frühere Auffassung: alle freiwillig ablaufende. Reaktionen sind exotherm, obwohl auch schon endotherme bekannt waren - zweite Triebkraft (neben Enthalpic) für chemische Reaktion kein Erhaltungssatz Entropie zunahme - wenn mehr Teilchen gebildet werden octer entsteherole Guse als Produkt → Entropie zunalime. endothermes Lösen Ammoniumchlorid freiwillig, da Teilchenanzahl → Erhöhung Entropie. J Wasser. Verdampf. Ammoniumchlorid als Kristall Verringrung der Teilchenanzahl Entropie nimmt ab. Verdampfen Wasser → viel größter Raum als Lösung. →) letztendlich nimmt. Entropie. zu. der. обдевать. = As system + Asumgelding 2 · Asgesamt ² 02/ Abnahme. Entropie nur unter lokaler Betrachtung - führt zwangsläufig zu Erhöhung an anderem Ort => 2. Hauptsatz der Thermodynamik: Die Erhöhung eines abgeschlossenen Systems nimmt zu Salt sich in viele Anionen und kationen aufleilt → Erhöhung Berechnung von Reaktionsentropien -Entropiewert absolut bestimmbar alle Stoffe bei. T= OK geringste Entropie →→ Z.B.. H₂O = Teilchenstill stand →1.5 = 0²/²/2 Arsm= Sm (Produkte) - [Sm°. (Edukte) verschiedene Erwärmt → H₂O schwingen in Gitterplätzen? Entropie nimmt zu ; Schmelzpunct => Entropiesprung (verlassen Gitterplätze) - tabelliert als molare standartentropien osm. → Different - molare standart reaktionsentropie Arm Entropie und Wahrscheinlichkeit. -physikalischer Prozess: Gase verteilen sich gleichmäßig in geschlossenem System weisen Entropie zurchme Aggregatszustand fest flüssig / flüssig. → gafförmig → 2 Vergrößerung des Volumens → regellose Verteilung der Teilchen Durchmischung zureier stoffe, größeres volumen. Erhöhung Teilchenanzan) chemische Reaktion Ausgleichen Tempeater unterschiede. Sin J.K¹.mol-¹ 200- 180- 160- 140 120 100 80 60 40- 201 0 Verdampfungsentropie fest oder bleibt gleich: 15 ²0/2/20 Schmelz- entropie 2 gasförmig flüssig gasförmig 273 373 2 Entropiezunahme beim Erwärmen von Wasser Tin K Zusammenwirken Ethalpie und Entropie natürliche Geschehen reagiert nach Bestreben der Enthalpieabnahme und zuhahme Entropie Gleichsinnige Wirkung_ -Entropie- und Ethalpieänderung wirken in die gleiche Richtung - → 2 Möglichkeiten 1) Verbrennung. Pentan. A. exotherm, Teilchenanzahl steigt, Bildung Gase → 4₂²0 A3³0 → freiwillig 2) Fotosynthese → AH₂O, AS ≤O → er Gegenläutige wirkung_ Änderungen wirken gegeneinander → Temperatur hat entscheidenen Einfluss auf Verlauf der Reaktion 3) Dampfreformierung → ASSO, AHO 3H₂ сни тно - CO2 + 3H2 я сог erzwungen -hohe Temperaturen: Einfluss der Entropie zunahme überwiegt - Produkte werden gebildet 4) Distickstofftetracxid: AH²O, AS<S ArHm² = -St_K² mol Ay Hm² = 206 Kol 2 NO₂ → N₂0₂ Ou - bei tiefen Temperaturen überwiegt Einfluss der Enthalpie abnahme - Freie Reaktionsenthalpie - Gibbs - Helmholtz - Gleichung, um abzuschätzen, ob reaktion freiwillig abläuft → Triebträfte zusammengefasst A₂G = freie Reaktionsenthalpie Reaktion mit Enthalpie abnahme, Entropie tunahme -4650 freiwillig Reaktion mit Entual pie zunahme, Entropie abnahme - 46²0 nicht freiwillig gegenläutiges wirken: hohe Temperatur: Entropic überwiegt, tiefe Temp.: Ehthalpie über- wiegt 4G=A₂H-T·A₂S Berechnung Dram - Werte molare Größen Größen für Standart zustand: Aram Ar Hm° - T. Arsm mol -2.98 K → molare freie Standart reaktionsenthalpie Alm: Drum = {0,4m² (Produkte) - {AG (Falukk THERMODYNA MIK Erster Hauptsatz (Energie kann nicht erzeugt/ verbraucht werden, nur um- gewandelt) Energie zweiter Hauptsatz Jeder Energietransfer ver- größert die Entropie Systeme isoliertes System: beides nicht möglich Satz von Hess 1 Sublimation (fest → t →gaßförmig KJ mol Offenes System: Energie u. Stoffaustausch möglich Entropieänderung AS freiwillig, wenn so (abgeschlossenes System) geschlossenes System. Energieaustausch möglich AG, <0= exergonisch A G₁₂ > 0 = endergonisch Freie Entropie G 1 1 Molave Standartveaktionsenthalpie ⇒ 4₂H²=- Reaktionswärmen sind unabhängig vom Reaktionsweg nur Ausgangszustand/Enzustand sind wichtig Verbindung zwischen Euthalpie, Entropie und T mol P-E A₂G=4₂H-TAS CR werden begünstigt wenn AS (gesamt) zunimmt ArH=-A₂H ·n (n = m ) < 1000g A₁H=-Qv=-c⋅M. AT (-'a) Entropie S Je höher die Unordnung, desto höher der Wert J K.mol = Arsm² = [ Sm ( Produkte) - {Sm (Edukte) H ist von der unge- setzten Menge abhängig Je mehr Temp., desto mehr Teilchenbewegung Wärme & wird mit der Umgebung ausgetauscht Gibbs-Helmholz-Gleichung Q=M.C. AT 1 H₂0 Reaktionsenthalpie H 1 bei Konstanten Druck übertragene Wärmeenergie = AH 1 4₂ H = -Q -neg. Reaktions- wärme Brennwert: wenn H₂0 nach Reaktion flüssig vorliegt Heizwert: wenn H₂0 noch Reaktion gaßförmig vorliegt Bei absoluter Temperatur (0°) Keine Teilchenbewegung : => S= absoluter Wert T= OK S= Ak-mol ARG<0 exergonisch: freiwillig ablaufence Reaktion ARGO endergonisch erzwungende Reaktion > ApH0: endotherm ARH<0: exotherm ArG=ArH-TA₁S+ A₂6=0 0 = Art-T·AS IT.AS T·AS=AHⓇ Or Ho T= Ors Grenztemperatur I Unterhalb der Grenztemperatur läuft die Reaktion endergonisch ab, loberhalb exergonisch к