Zusammenfassung Allgemeine Chemie für Biologen Meergans

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Zusammenfassung Chemie ab
Meergans
Thermodynamik
Hauptsätze der Thermodynamik:
„Energie kann weder erschaffen noch zerstört werden, sie kann aber von einer Form
in eine andere Form umgewandelt und zwischen Systemen und deren Umgebung
übertragen werden“

Hauptsätze:

1. Hauptsatz: beschreibt die Wege der Energieveränderung. Berechnung von
Reaktionswärmen

2. Hauptsatz: beschreibt, warum Reaktionen stattfinden oder nicht

Systeme
System I Systeme II
(Thermodynamisches
Universum)




1. offenes System: Austausch von Materie und
Energie mit der Umgebung (z.B. Automotor,
Organismus)

2. geschlossenes System: kein Austausch von
Materie mit der Umgebung aber Übertritt von



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, Energie (z.B. Kühlpack)

3. Isoliertes System: kein Austausch von Materie
und kein Austausch von Energien mit der
Umgebung (z.B. Thermosflasche)


Energie, Arbeit und Wärme
Arbeit: ist Energie, die benötigt wird, um ein massehaltiges Objekt zu bewegen

Wärme: ist Energie, die benötigt wirde, um die Temperatur eines Objektes zu
erhöhen

Energieformen:

potenzielle Energie (Fahrrad am Berg)

kinetische Energie (Fahrrad fährt Berg runter)

Chemische Energie: potenzielle Energie, die sich aus der Anordnung der Atome
einer Substanz ergibt

Energieeinheiten:

Kraft: Masse * Beschleunigung

Arbeit: Kraft * Weg

spezifische Wärme: Energiemenge, um 1 g einer Substanz um 1°C zu erwärmen

Kalorie: veraltete Einheit der Wärmeenergie

Innere Wärme (U):
Def. : ist die Summe aller kinetischen und potenziellen Energien sämtlicher
Bestandteile des Systems

ΔU= U(Ende) - U (Anfang) ΔU= Q + W




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, Enthalpie
Def: Wärmefluss in Prozessen mit konstantem Druck

ΔH: ist gleich bei konstantem Druck aufgenommene oder abgegebene Wärme

ΔH = Q(p)

Druck - Volumen - Arbeit: W = -pΔV

Kaloriemetrie
Wärmekapazität:

Materialeigenschaft, die angibt,
wieviel Wärme ΔQ pro
Temperaturänderung ΔT speichern
kann


Spezifische Wärmekapazität:

Übertragene Wärmemenge ÷
(Masse der Substanz x
Temperaturänderung)



molare Wärmekapazität:




Reaktionstypen
Exotherm:

Reaktion gibt Wärme an die Umgebung ab

Vorzeichen: -

Endotherm:

Reaktion nimmt Wärme von der Umgebung auf

Vorzeichen: +




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, Reaktionsenthalpie
ΔH = H(Produkte) - H(Edukte)

ΔH > 0: Energie wird aufgenommen
ΔH < 0: Energie wird frei

1. Enthalpie: extensive Eigenschaft:
(dabei bleiben die intensive Eigenschaften (Konzentration, Temperatur) gleich)
Betrag von H direkt proportional zur Stoffmenge




2. ΔH für Rückreaktion ist betragsmäßig gleich




3. ΔH hängt von zustand der Reaktanten ab

Temperatur

Druck

Aggregatzustand:

1. l → g: +

2. g → l: -

3. H2O von l → g: ΔH = ΔH1 - ΔH2




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