Reaktionsenthalpie und Messung von Reaktionswärmen
Chemische Reaktionen laufen entweder unter Wärmeabgabe (exotherm, ΔH negativ) oder Wärmeaufnahme (endotherm, ΔH positiv) ab. Bei konstantem Druck nennen wir die Reaktionswärme Reaktionsenthalpie ΔH. Diese Werte sind temperatur- und druckabhängig, deshalb werden sie für Standardbedingungen angegeben (1,013 bar, 25°C).
Thermodynamische Reaktionsgleichungen enthalten immer die Reaktionsenthalpie. Beispiel: Die Bildung von Wasser aus Wasserstoff und Sauerstoff ist exotherm ΔH=−285,96kJ/mol, während die Bildung von Wasserstoffiodid endotherm verläuft ΔH=+51,92kJ/mol.
Ein wichtiges Prinzip: Läuft eine Reaktion rückwärts ab, kehrt sich auch das Vorzeichen der Reaktionsenthalpie um. Die Energie, die bei der Hinreaktion frei wird, muss bei der Rückreaktion wieder zugeführt werden.
Zur Messung von Reaktionswärmen verwendest du ein Kalorimeter - ein gut isoliertes Reaktionsgefäß in einer bekannten Wassermenge. Über die Temperaturänderung des Wassers und dessen spezifische Wärmekapazität berechnest du die freigesetzte oder aufgenommene Energie.
Tipp: Das Vorzeichen der Reaktionsenthalpie verrät dir sofort, ob eine Reaktion Wärme abgibt (-) oder aufnimmt (+)!