Chemie
Chemische Thermodynamik
Chemische Thermodynamik
Kartei Details
| Karten | 19 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Chemie |
| Stufe | Grundschule |
| Erstellt / Aktualisiert | 04.03.2015 / 22.03.2015 |
| Weblink |
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Was ist Enthalpie?
Was ist Standardbildungsenthalpie?
Enthalpie ist die Summe aller Energien einer Substanz (Rotationsenergie, Bindungsenergie, kinetische Energie). Die stabilste Form eines Elements bei 25°C und einem Druck von 1,013 bar besitzt die Enthalpie null. ΔH = ΣH(Produkte) - ΣH(Edukte)
Standardbildungsenthalpie einer Verbindung ist die Reaktionsenthalpie, die beid er Bildung von 1mol der Verbindung im Standardzustand aus den Elementen bei der Reaktionstemperatur 25°C aufritt.
Was ist Reaktionswärme?
Der Energieumsatz einer Reaktion (Energie die frei oder gebraucht wird). ΔH = ΣH(Produkte) - ΣH(Edukte)
Was ist Kaloriemetrie?
Ein Verfahren zur Bestimmung von Reaktionswärmen. Nach dem die Reaktion im Verbrennungsbehälter stattgefunden hat bestimmt man den Temperaturanstieg des Wassers und kann mit folgedner Formel: ∆Q = m c ∆T die Wärmemenge bestimmen.
Was besagt der Satz von Hess?
Der Energieumsatz einer Reaktion ist unabhängig vom Reaktionsweg. Die ist nützlich wenn man z.B. die Reaktionsenthalpie bestimmen will bei einer Reaktion welche nicht kontrolliert abläuft. Beispiel:
C + O2 ---> CO2 + ΔH bzw.
C + 1/2 O2 ---> CO + ΔH1
CO + 1/2 O2 ---> CO2 + ΔH2
Satz von Hess: ΔH = ΔH1 + ΔH2
ΔH als auch ΔH2 lassen sich mittels Kaloriemeter bestimmen. ΔH1 allerdings nicht das das CO sofort mit dem übrigen O2 zu CO2 weiter reagiert. Mit hilfe des Satz von Hess kann man aber nun trotzdem ΔH1 bestimmen.
Was ist Entropie?
Ein Maß für die Unordnung. Die Entropie jeder Substanz ist S=0 für 0K (absoluter Nullpunkt). Die Entropie S ist abhängig von der Temperatur, steigt die Temperatur steigt auch die Entropie, d.h. eine Substanz im gasförmigen Zustand hat eine größere Entropie als die selbe Substanz im festen Zustand.
Was sind die Triebkräfte einer chemischen Reaktion?
Zum einen Streben nach einem Energieminimum. Man hat beobachtet, dass exotherme Reaktionen (Energie der Produkte liegt tiefer als die der Edukte) spontant ablaufen wohingegen endotherme dies nicht tun. Allerdings hat man auch exotherme Reaktionen gefunden welche nicht spontan ablaufen und endotherme die spontan ablaufen. Die zweite Triebkraft ist das Streben nach eine Entropiezunahme.
Was ist freie Enthalpie?
ΔG = freie Enthalpie (Gibbs-Energie). Je negativer ΔG ist desto spontaner läuft die Reaktion.
- ΔG < 0 exergone Reaktion, die unter den gegebenen Bedingungen (Konzentrationen) freiwillig abläuft;
- ΔG = 0 Gleichgewichtssituation, keine Reaktion;
- ΔG > 0 endergone Reaktion, deren Ablauf in der angegebenen Richtung Energiezufuhr erfordern würde.
Was sagt die Gibbs-Helmholtz Gleichung?
ΔG = ΔH - TxΔS
Was ist die Reaktionsgeschwindigkeit?
A + B ---> C + D
\(v = { [A] \over dt } = { [B] \over dt } = { [C] \over dt } = { [D] \over dt } \)
k: Geschwindigkeitskoeffizient; Temperaturabhänig; Charakteristisch für jede Reaktion
Wovon ist die Reaktionsgeschwindigkeit abhängig?
\(v = k*[A]*[B]\)
Die Reaktionsgeschwindigkeit ist abhängig von:
- Konzentration der Edukte
- Temperatur / Aktivierungsenergie
Was ist Katalyse? Was sind positive / negative Katalysatoren?
Ein Katalysator verändert den Reaktionsweg und setzt die Aktivierungsenergie herab und erhöht so die Reaktionsgeschwindigkeit (positiver Katlysator; negativer verringer Reaktionsgeschwindigkeit bzw. setzt Aktvierungsenergie nach oben)
Was ist ein Aktivierungskomplex?
Ein Zustand bei dem die alten Bindungen zerstört, die neuen aber nicht nicht gebildet sind. (Energiemaximum, instabiler Zustand)
A-B + C-D (---> A B C D) ----> A-C + B-D
Zeichne den Ablauf einer exothermen Reaktion im Bezug auf die Energie?
:
Was ist chemisches Gleichgewicht?
Ein Zustand bei dem sich die Konzentrationen der Reaktanten nicht mehr ändern. Die Reaktion muss dabei nicht zum erliegen gekommen sein, da alle Reaktionen reversibel sind muss lediglich die Reaktionsgeschwindigkeit der Hinreaktion gleich der der Rückreaktion sein:
A + B ---> C + D
v1= k1*[A]*[B]=v2=k2[C]*[D] (Gleichgewichtsfall)
Was besagt das Gesetzt von Le Chatelier?
Wird eine Änderung (Zwang) auf eine Reaktion im Gleichgewicht ausgeübt, reagiert das System so, dass der Zwang aufgehoben wird (Flucht)
---> "Flucht vorm Zwang"
Wie kann man das chemische Gleichgewicht verschieben?
Das Gleichgewicht ist abhängig von:
- Konzentration eines oder mehrerer Reaktanten ( diese kann erhöht oder gesenkt werden)
- Temperatur (diese kann ebenfalls erhöht oder gesenkt werden
- Druck (dieser hat nur einen Einfluss bei gasförmigen Reaktanten mit verschiedenen Volumen)
Was ist das Massenwirkungsgesetz?
Das Massenwirkungsgesetz gilt für den Gleichgewichtsfall, also wenn v1=v2:
k1*[A]*[B]=v2=k2[C]*[D] ---> \( {k \over k} = {[C]*[D] \over [A]*[B]} = K\)
K: Gleichgewichtskonstante; Temperaturabhängig
Gib die Reaktionsgleichung für die Ammoniaksynthese aus den Elementen und sag wir man das Gleichgewicht auf die Seite von Ammoniak verschieben kann.
Durch Druckerhöhung verschiebt sich das Gleichgewicht auf die Seite von Ammoniak, gemäßt dem Gesetz von Le Chatelier. Das Volumen der Substanzen auf der linken Seite ist nämlich größer als das von der Substanz auf der rechten Seite. Erhöht man nun den Druck will das System dies ausgleichen und "schafft sich nun mehr Platz" in dem es mehr von der Substanz entstehen lässt welche weniger Volumen beansprucht.
Wie kann man das Gleichgewicht zugunsten der exothermen Reaktion verschieben?
Dies kann man durch Verringerung der Temperatur. Das erklärt sich durch das Prinzip von Le Chatelier, verringert man die Temperatur will das System diesen Zwang wieder ausgleichen es reagiert nun so, dass mehr Wärme frei wird und die Temperatur wieder steigt, also wird die exotherme Reaktion jetzt verstärkt stattfinden.
