Grundlagen der Thermodynamik
Thermodynamik ist überall um dich herum - vom Handy-Akku bis zur Verbrennung im Auto. Chemische Systeme streben immer nach einem Zustand, der möglichst energiearm und ungeordnet ist. Das ist wie ein Ball, der immer bergab rollt.
Es gibt drei Arten von chemischen Systemen: Das isolierte System tauscht weder Stoffe noch Energie aus (wie eine perfekte Thermoskanne). Das geschlossene System kann nur Energie austauschen (wie ein verschlossener Kolben, der warm werden kann). Das offene System tauscht sowohl Stoffe als auch Energie aus (wie ein brennendes Lagerfeuer).
Die innere Energie U ist die gesamte Energie eines Systems - das beinhaltet Bewegungsenergie der Teilchen, deren Lage zueinander, Bindungsenergien und sogar Kernenergie. Du kannst nie den absoluten Wert messen, sondern nur Änderungen (ΔU).
Merke dir: Der erste Hauptsatz besagt, dass Energie nie verloren geht, sondern nur umgewandelt wird!
Bei exothermen Reaktionen (ΔH < 0) wird Wärme abgegeben - das System verliert Energie an die Umgebung. Bei endothermen Reaktionen (ΔH > 0) nimmt das System Wärme aus der Umgebung auf. Die Standardbildungsenthalpie gibt an, wie viel Energie frei wird oder benötigt wird, wenn 1 mol einer Verbindung aus den Elementen entsteht.
