Anorganische Chemie

· heterogenes Gemisch

· fest + flüssig

· Trennung durch Sedimentation + Dekantieren, Zentrifugation, Filtration

· heterogenes Gemisch

· flüssig + flüssig

· Trennung durch Zentrifugation, Scheidetrichter

· heterogenes Gemisch

· fest + gasförmig

· Trennung durch Sedimentation, Filtration, elektrostatische Trennung

· heterogenes Gemisch

· flüssig + gasförmig

· Trennung durch Sedimentation

· Aggregatszustand ist von Druck und Temperatur abhängig

· während der Phasenumwandlung bleibt die Temperatur konstant

s. Bild

· Bildung von Produkten aus einfach aufgebauten Ausgangsstoffen

· Beispiel: 2 H₂ + O₂ → H₂O

· Bildung einfach gebauter Produkte aus komplexeren Ausgangsstoffen

· Beispiel: CaCO₃ → CaO + CO₂

· Doppelte Austauschreaktion: Reaktionspartner tauschen Atome oder Ionen aus

· A-B + C-D  →  A-D + C-B

· Reaktion von Sauerstoff unter Bildung von CO₂, H₂O, N₂ und der Oxide weiterer vorhandener Elemente

· Beispiel: CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O

· Langsame Reaktion eines Metalls mit Sauerstoff unter Bildung des Metalloxids

· Beispiel: 4 Fe + 3 O₂ → Fe₂O₃

· Bildung eines Gases

· Triebkraft: Freisetzung eines Gases

· Beispiel: CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

· Bildung eines Niederschlages beim Zusammenmischen zweier Lösungen

· Triebkraft: Ausfällen eines Feststoffes

· Beispiel: AgNO₃ (aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO₃ (aq)

· Reaktion zwischen einer Säure und einer Base

· Triebkraft: Bildung des Lösungsmittels (Wasser)

· Beispiel: HCl + NaOH → NaCl + H₂O

· Übertragung von Elektronen von einer Teilchenart auf eine andere

· Triebkraft: Grössere Stabilität durch Elektronenübertragung

· Beispiel: 2 Mg + O₂ → 2 MgO

· Edukte → Produkte ± Energie   (thermische Energie / elektrische Energie / Lichtenergie / Arbeit)

· [W] = J

s. Bild

· bekannteste Form: mechanische Arbeit

· dient dazu, Energie in Form von potentieller Energie zu speichern

· dient dazu, Energie in Form von kinetischer Energie auf ein System zu übertragen

· Energie, die aufgrund einer Temperaturdifferenz zwischen einem System und seiner Umgebung ausgetauscht wird

· endotherm: Energie wird vom System aufgenommen (∆H > 0)

· exotherm: Energie wird vom System abgegeben (∆H < 0)

· Exothermie ist kein hinreichendes Kriterium für die Spontanität eines Prozesses!

1 cal = 4.184 kJ

· Gesamtenergie eines Systems

· Zustandsfunktion

· im isolierten System ist U konstant

· \(\Delta U = \Delta Q + \Delta W\)

· Die Innere Energie U eines Systems kann nur durch Austausch von Energie (Arbeit oder Wärme) mit der Umgebung verändert werden

· ∆U = ∆W = -p · ∆V

· Beispiel: Ein entstehendes Gas muss die umgebende Atmosphäre zurückdrängen

· ∆U = ∆Q          (∆V = 0 → ∆W = -p · ∆V = 0)

· Messung von ∆U über ∆Q mittels Bombenkalorimeter

Wärmeübertragung bei konstantem Volumen (Druck variiert)

Wärmeübertragung bei konstantem Druck (Volumen variiert)

· H = Enthalpie (griech. innere Wärme)

· ∆H = Q_p (wenn p=konst. → ∆H = ∆Q)

· ∆U = ∆H - p · ∆V → ∆H = ∆U + p · ∆V

· ∆H°

· ist abhängig vom Stoffumsatz und vom Aggregatszustand der Edukte / Produkte

Die Reaktionsenthalpie einer Reaktion ist gleich der Summe der Reaktionsenthalpien derjenigen Teilreaktionen, in die man sie zerlegen kann.

· ∆H°_f

· Energie, die zur Bildung von 1 mol reiner Substanz aus reinen Elementen unter Standardbedingungen benötigt wird.

· ∆H°_f eines Elementes ist in seiner stabilsten Form gleich null (Bsp: ∆H°_f (O₂) = 0).

· Grössenordnung von ∆H°_f: -1700 - 300 kJ / mol 

· ∆H° = Σ∆H°_f (Produkte) - Σ∆H°_f (Edukte)          (gilt nur für Standardbedingungen)

Beim Erhitzen nimmt die Enthalpie eines Stoffes stetig zu, die Temperatur jedoch während der Änderung des Aggregatzustandes nicht. Daraus folgt:

 · Schmelzenthalpie:                ∆H_Schm  = ∆H_Flüssigkeit  - ∆H_Feststoff

 · Verdampfungsenthalpie:      ∆H_Verd     = ∆H_Dampf       - ∆H_Flüssigkeit

 · Sublimationsenthalpie:         ∆H_Subl    = ∆H_Dampf       - ∆H_Feststoff

· physikalisches Mass für den Ordnungszustand

· S = k · ln(W)     (W = Anzahl der Mikrozustände eines Systems / k = Boltzmann - Konstante)

· ∆S_ges = ∆S_Sys - ∆S_Umg