Die Rolle der Entropie
Was treibt also diese endotherme Reaktion an? Bei genauerer Betrachtung der Reaktionsgleichung fallen wichtige Veränderungen auf: Es entsteht ein Gas (NH₃) und eine Flüssigkeit (H₂O), die Teilchenzahl nimmt zu, und feste Stoffe gehen in einen flüssigen Zustand über.
All diese Vorgänge haben eines gemeinsam: Die Unordnung des Systems nimmt zu. Diese Unordnung wird in der Thermodynamik als Entropie bezeichnet. Die Entropie einfach erklärt: Sie ist ein Maß für die Verteilung von Energie und Materie in einem System. Je mehr Möglichkeiten es für die Anordnung von Teilchen gibt, desto höher ist die Entropie.
Die Gibbs-Helmholtz-Gleichung verbindet Enthalpie und Entropie und bestimmt, ob eine Reaktion spontan abläuft. Wenn die Entropiezunahme groß genug ist, kann sie sogar eine ungünstige (positive) Enthalpieänderung ausgleichen. Das erklärt, warum manche endotherme Reaktionen freiwillig ablaufen.
🔑 Merksatz: Die zwei Triebkräfte chemischer Reaktionen sind das Streben nach niedrigerer Enthalpie (Energieminimum) und höherer Entropie (mehr Unordnung). Eine Reaktion läuft spontan ab, wenn die Kombination beider Faktoren günstig ist.