Systeme Innere Energie ,
Arbeit und Wärme
Offene Systeme : Jedes Chemische System besitzt eine bestimmte innore
-
Stoffaustausch möglich Energie ,
sie setzt sich aus
2 .
B . Kernenergie ,
chemische
-
Energieaustausch möglich Energie (Bindungen Wechselwirkungen) ,
und thermischer
Geschlossene Systeme : Energie zusammen .
Sie wirb als U bezeichnet und
~
Stoffaustausch unterbunden lässt sich nicht absolut bestimmen , nur die
-
Energieanstansch möglich Energie ,
die sich physikalisch oder chemisch anthinat
ermöglichen Erfassung des Energiensatzes oder abgibt
-
.
Isolierte Systeme Ein chemisches System kaan Energie in Form von
Stoffaustausch oder
unterbunden Wärme Q Arbeit W
abgeben
~
.
-
Energieaustausch unterbunden Energie kann nur
übertragen ,
nicht erschaffen oder
-
unmögliche Erfassungbes Energieumsatzes vernichtet ,
werden .
Reaktionswärme Kalorimetrie
Die bei In Kalorimeter
einem
physikalischen Vorgang oder einer einem wird die Temperaturänderung in
chemischen Reaktion auftretenden Verne wird der Umgebung des Systems gemessen ,
bazu wird
Reaktionswärme genaunt oft Wasser als Kalorinekerflüssigkeit verwendet, bu
Op . es
Op =
Urach-Uvor eine hohe Wärmekapazität besitzt.
↓st Reaktion erotherm Die der Umgebung entspricht
sie negativ ,
so wird die aufgenommene Wärme der
genannt ,
es wurde Wärme an Die
Ungebung negativen Reaktionswärme und lässt sich durch die
des Systems abgegeben .
Ist sie positiv ,
10
Temperaturänderung und die Wärmekapazität <
wurde Wärme aufgenommen und die Reaktion berechnen : Q =
) .
T =
-Op
wird als endotherm bezeichnet. Die Wärmekapazität setzt sich aus der Kalorineter-Wärme-
Um die Reaktionswärme zu bestimmen wird Kapazität und der spezifischen Wärmekapazität des Wassers
die Reaktion in einem kontrolliertem System ,
einen ual bessen Musse zusammen : ( =
(x +
In nm
J
Kalorimeter durchgeführt .
Mit (m = 4 200
,
lg .
K
, Reaktionsenergie Relations enthalpie
Die bei einer Reaktion freiwerdene Energie Im Alltag betrachtet man fast inner offene syteme
wird Reaktionsenergie ORU bezeichnet ohne Druskänderung und mit Volumerarbeit. Der
-
RU =
Uma-Unor Wärmeanteil ,
der bei einer solchen Reaktion ausgetauscht
Diese Energie kann nicht nur als wird wird als Reaktionsenthalpie pH bezeichnet,
Reaktionswärme sondern auch , bei Gasbildung ,
als sie entspricht der Reuktionswärme QR =
OpH =
#roch-How
Volumenarbeit entweichen .
Verbrennungsenthalpie
*
RU =
@z +
Wros mit
Was
= -
p
.
or
Bei der Verbrennung vor Brennstoffen tritt die Reaktionswärme
Istbas System jedoch geschlossen findet keine
&R auf diese wird als
, p , Verbrennungsenthalpie Otto
Volumenarbeit statt ,
der Druck im System erhöht
bezeichnet .
Analog gibt es auch die Verbrennungsenergie o
.
l
,
sich lediglich ,
es gilt : OpU =
OR
welche geschlossenen Systemen beobachtet wird.
Molare und
spezifische Verbrennungsenthalpie
Lösungsenthalpien und Satz von Hess
Zum
Vergleich verschiedener chemischer Reaktionen
Bei der Lösung von Salzen in Wasser muss die Gitterenthalpie
bezieht mun sich auf die molare Verbrennungs-
Quip geschlossenem 0 It aufgebracht werden um die Ionen aus dem Gitter zu
SH-
= Im ,
System
enthalpie : 0
. Hm =
n
Lösen .
Jedoch wird beim Bilden der
Hydrathüllen um die Ionen
Bei Stoffgemischen wird
dagegen die spezifische
die Hydrationsenthalpin OnH frei .
Ob das Lösen von Salzen
Verbrennungsenthalpie D
, Hspez verwendet sie bezieht
,
.
enbotherm oder exotherm ist hingt davon ab welche Ethalpie in
sich auf die Musse oder das Volumen :
Betung größer ist sie bilden zusammen die Lösungsenthalpie :
Aspez =
,
0
* H = *
,
H + 01
Heiz- und Brennwert Der Satz von Hess besagt dass der Energieumsatz von
,
Bei der Verbrennung von organischen Stoffen entsteht n .
A .
Reaktionen unabhängig com
Reaktionsmeg ist .
Die
Wasser .
Der Heizwert H
,
bezieht sich auf den
Betrag der Reaktionsenthalpie bildet demnach die Summe der einzelnen
spezifischen Verbrenungsenthalpie beim gasförmigen Vorliegen bes Wassers .
Reaktionsenthalpien ber einzelnen Teilreaktion .
Der Brennwert It bezieht die Kondensationsenergie des Wassers mit ein.
,
, Molare Standart reaktions enthalpien Molare Standartbildungsenthalpien
Die molaren Standartreaktionsenthalpien ApHom bilden Die molaren Stankurtbildungsenthulpien Hi beziehen sich auf
die mokren Reaktionsenthalpien bei Standartbedingungen Die Bilduns +mol des Staffes aus elementaren Stoffer
ab . Aufgrund des verhältnismäßig geringen Einflusses Der unter Standartbedingungen .
Of Him von elementaren stoffen
Reaktiontemperatur können diese auch näherungsweise betrügt dabei null .
Kombiniert mit dem Satz von Hess ergibt
bei anderen Temperaturen benutzt werden sich :
OpHom =
ECuprod ** Hm, prob) 1 (rElekt Of How
,
-
Ebent
(
,
Selbsttätigkeit und Entropie Selbsttätige Prozesse und freie Reaktionsenthalpie
Selbsttätige Vorgänge können Durch bus Erreichen eines Mithilfe der Gibbs-Helmholtz-Gleichung kann die
Energieminimums (2 B alle
. . exothermen Reaktionen (molare) Freie Standartreaktionsenthulpie OpGim) berechnet
erklärt werden .
Jedoch streben selbsttätige Vorgänge auch werden :
OpG* =
OpHo-T .
Apso
einen Zustand maximale Unordnung ,
also höchste Besitzt die frei Standartreaktionsenthalpie ein negative ,
Entropie , an 12 B . bei endothermen Reaktionen) .
Vorzeichen , so läuft die Reaktion selbsttätig
und exergonisch ab.
Entropie und Reaktionsentropie
Für den Fall , bass die freie Standartrenktionsenthalpie
Entropie) kann ben Grad der Unordnung eines Systems
positiv kann eventuell eine Grenztemperatur berechnet
angeben .
Es handelt sich um einen absoluten ,
Wert
werden .
er beträgt am absoluten Nullpunkt 0 %. Die molare
H <O ORS >0 :
immer
& exergonisch
-
Standartentropie gibt die Entropie eines Mol eines
H OvORS10 :
niemals
& >
exergonisch
Stoffes bei
Standortbedingungen .
="
OpH >
On ORS > 0 : über Tor exergonisch
Wird bei einer Reaktion Entropie erzeugt so ist die
OpH <OvORS <0 : unter Ton exergonisch
Reaktionsentropie OpS :
Sraah-vor Positiv .
Die
Exergonische laufen
Vorgänge selbsttätig ab.
Reaktionsentropie OpS berechnet sich Canalog zur
Endergenische Vorgänge laufen nicht
selbsttätig ab.
Reaktionsenthalpie) aus ben moluren Standartentropien
Die frei Standartenthalpie kann auch analog zur Reaktions-
8 290 =
Einprob Somprod) - [ Erekt (in Elekt :
,
-
enthalpie und -entropie ans ben freien Standartbildungs-
Es gilt :
Algesammt &System +
0 Umgebung -> O
enthulpien berechnet werden .
Arbeit und Wärme
Offene Systeme : Jedes Chemische System besitzt eine bestimmte innore
-
Stoffaustausch möglich Energie ,
sie setzt sich aus
2 .
B . Kernenergie ,
chemische
-
Energieaustausch möglich Energie (Bindungen Wechselwirkungen) ,
und thermischer
Geschlossene Systeme : Energie zusammen .
Sie wirb als U bezeichnet und
~
Stoffaustausch unterbunden lässt sich nicht absolut bestimmen , nur die
-
Energieanstansch möglich Energie ,
die sich physikalisch oder chemisch anthinat
ermöglichen Erfassung des Energiensatzes oder abgibt
-
.
Isolierte Systeme Ein chemisches System kaan Energie in Form von
Stoffaustausch oder
unterbunden Wärme Q Arbeit W
abgeben
~
.
-
Energieaustausch unterbunden Energie kann nur
übertragen ,
nicht erschaffen oder
-
unmögliche Erfassungbes Energieumsatzes vernichtet ,
werden .
Reaktionswärme Kalorimetrie
Die bei In Kalorimeter
einem
physikalischen Vorgang oder einer einem wird die Temperaturänderung in
chemischen Reaktion auftretenden Verne wird der Umgebung des Systems gemessen ,
bazu wird
Reaktionswärme genaunt oft Wasser als Kalorinekerflüssigkeit verwendet, bu
Op . es
Op =
Urach-Uvor eine hohe Wärmekapazität besitzt.
↓st Reaktion erotherm Die der Umgebung entspricht
sie negativ ,
so wird die aufgenommene Wärme der
genannt ,
es wurde Wärme an Die
Ungebung negativen Reaktionswärme und lässt sich durch die
des Systems abgegeben .
Ist sie positiv ,
10
Temperaturänderung und die Wärmekapazität <
wurde Wärme aufgenommen und die Reaktion berechnen : Q =
) .
T =
-Op
wird als endotherm bezeichnet. Die Wärmekapazität setzt sich aus der Kalorineter-Wärme-
Um die Reaktionswärme zu bestimmen wird Kapazität und der spezifischen Wärmekapazität des Wassers
die Reaktion in einem kontrolliertem System ,
einen ual bessen Musse zusammen : ( =
(x +
In nm
J
Kalorimeter durchgeführt .
Mit (m = 4 200
,
lg .
K
, Reaktionsenergie Relations enthalpie
Die bei einer Reaktion freiwerdene Energie Im Alltag betrachtet man fast inner offene syteme
wird Reaktionsenergie ORU bezeichnet ohne Druskänderung und mit Volumerarbeit. Der
-
RU =
Uma-Unor Wärmeanteil ,
der bei einer solchen Reaktion ausgetauscht
Diese Energie kann nicht nur als wird wird als Reaktionsenthalpie pH bezeichnet,
Reaktionswärme sondern auch , bei Gasbildung ,
als sie entspricht der Reuktionswärme QR =
OpH =
#roch-How
Volumenarbeit entweichen .
Verbrennungsenthalpie
*
RU =
@z +
Wros mit
Was
= -
p
.
or
Bei der Verbrennung vor Brennstoffen tritt die Reaktionswärme
Istbas System jedoch geschlossen findet keine
&R auf diese wird als
, p , Verbrennungsenthalpie Otto
Volumenarbeit statt ,
der Druck im System erhöht
bezeichnet .
Analog gibt es auch die Verbrennungsenergie o
.
l
,
sich lediglich ,
es gilt : OpU =
OR
welche geschlossenen Systemen beobachtet wird.
Molare und
spezifische Verbrennungsenthalpie
Lösungsenthalpien und Satz von Hess
Zum
Vergleich verschiedener chemischer Reaktionen
Bei der Lösung von Salzen in Wasser muss die Gitterenthalpie
bezieht mun sich auf die molare Verbrennungs-
Quip geschlossenem 0 It aufgebracht werden um die Ionen aus dem Gitter zu
SH-
= Im ,
System
enthalpie : 0
. Hm =
n
Lösen .
Jedoch wird beim Bilden der
Hydrathüllen um die Ionen
Bei Stoffgemischen wird
dagegen die spezifische
die Hydrationsenthalpin OnH frei .
Ob das Lösen von Salzen
Verbrennungsenthalpie D
, Hspez verwendet sie bezieht
,
.
enbotherm oder exotherm ist hingt davon ab welche Ethalpie in
sich auf die Musse oder das Volumen :
Betung größer ist sie bilden zusammen die Lösungsenthalpie :
Aspez =
,
0
* H = *
,
H + 01
Heiz- und Brennwert Der Satz von Hess besagt dass der Energieumsatz von
,
Bei der Verbrennung von organischen Stoffen entsteht n .
A .
Reaktionen unabhängig com
Reaktionsmeg ist .
Die
Wasser .
Der Heizwert H
,
bezieht sich auf den
Betrag der Reaktionsenthalpie bildet demnach die Summe der einzelnen
spezifischen Verbrenungsenthalpie beim gasförmigen Vorliegen bes Wassers .
Reaktionsenthalpien ber einzelnen Teilreaktion .
Der Brennwert It bezieht die Kondensationsenergie des Wassers mit ein.
,
, Molare Standart reaktions enthalpien Molare Standartbildungsenthalpien
Die molaren Standartreaktionsenthalpien ApHom bilden Die molaren Stankurtbildungsenthulpien Hi beziehen sich auf
die mokren Reaktionsenthalpien bei Standartbedingungen Die Bilduns +mol des Staffes aus elementaren Stoffer
ab . Aufgrund des verhältnismäßig geringen Einflusses Der unter Standartbedingungen .
Of Him von elementaren stoffen
Reaktiontemperatur können diese auch näherungsweise betrügt dabei null .
Kombiniert mit dem Satz von Hess ergibt
bei anderen Temperaturen benutzt werden sich :
OpHom =
ECuprod ** Hm, prob) 1 (rElekt Of How
,
-
Ebent
(
,
Selbsttätigkeit und Entropie Selbsttätige Prozesse und freie Reaktionsenthalpie
Selbsttätige Vorgänge können Durch bus Erreichen eines Mithilfe der Gibbs-Helmholtz-Gleichung kann die
Energieminimums (2 B alle
. . exothermen Reaktionen (molare) Freie Standartreaktionsenthulpie OpGim) berechnet
erklärt werden .
Jedoch streben selbsttätige Vorgänge auch werden :
OpG* =
OpHo-T .
Apso
einen Zustand maximale Unordnung ,
also höchste Besitzt die frei Standartreaktionsenthalpie ein negative ,
Entropie , an 12 B . bei endothermen Reaktionen) .
Vorzeichen , so läuft die Reaktion selbsttätig
und exergonisch ab.
Entropie und Reaktionsentropie
Für den Fall , bass die freie Standartrenktionsenthalpie
Entropie) kann ben Grad der Unordnung eines Systems
positiv kann eventuell eine Grenztemperatur berechnet
angeben .
Es handelt sich um einen absoluten ,
Wert
werden .
er beträgt am absoluten Nullpunkt 0 %. Die molare
H <O ORS >0 :
immer
& exergonisch
-
Standartentropie gibt die Entropie eines Mol eines
H OvORS10 :
niemals
& >
exergonisch
Stoffes bei
Standortbedingungen .
="
OpH >
On ORS > 0 : über Tor exergonisch
Wird bei einer Reaktion Entropie erzeugt so ist die
OpH <OvORS <0 : unter Ton exergonisch
Reaktionsentropie OpS :
Sraah-vor Positiv .
Die
Exergonische laufen
Vorgänge selbsttätig ab.
Reaktionsentropie OpS berechnet sich Canalog zur
Endergenische Vorgänge laufen nicht
selbsttätig ab.
Reaktionsenthalpie) aus ben moluren Standartentropien
Die frei Standartenthalpie kann auch analog zur Reaktions-
8 290 =
Einprob Somprod) - [ Erekt (in Elekt :
,
-
enthalpie und -entropie ans ben freien Standartbildungs-
Es gilt :
Algesammt &System +
0 Umgebung -> O
enthulpien berechnet werden .
