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Freie Enthalpie | Gibbs-Helmholtz-Gleichung | An einem Beispiel vorgerechnet
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 45 Zeilen
- in diesem Video möchte ich dir zeigen wie du die freie Enthalpie und die Gips Helmholtz Gleichung benutzen kannst um
- zu entscheiden ob eine chemische Reaktion freiwillig abläuft oder eben nicht und da werden wir dann
- Fachbegriffe exergonisch und endergonisch auch noch lernen schauen wir uns das Ganze an einem Beispiel an
- andere Reaktion von Stickstoffdioxid zu die Stickstoff tetraxid hier siehst du diese
- Reaktionsgleichung und wir wollen jetzt anschauen bei verschiedenen Temperaturen ob diese Reaktion freiwillig abläuft und
- um das rauszubekommen muss man die sogenannte freie Enthalpie anschauen bei dieser freien Enthalpie wird nicht nur
- berücksichtigt ob die Reaktion Ex oder endotherm ist also die Reaktionsenthalpie sondern auch noch die
- Entropie die da ebenfalls eine Rolle spielt dafür beim Prozess ablaufen kann oder nicht und wir wollen es an diesem
- Beispiel einmal durchrechnen und um das ausrechnen zu können brauchen wir erstmal unsere
- Reaktionsenthalpie bei Standardbedingungen das wäre Delta rh0 und die berechnen wir mit Hilfe des
- Satzes von Hess dazu habe ich auch schon mal ein Video gemacht hier gehe ich da schnell drüber wir brauchen die Standard
- bildungsenthalpie von die Stickstoff tetraoxid minus 2 mal die standardbildungscenter B von
- Stickstoffdioxid das Video zum Satz von Hess ist oben verlinkt falls du das noch mal anschauen willst warum man das
- genauso rechnet diese Zahlenwerte sind in der Tabelle normalerweise gegeben das heißt die müssen wir uns da raussuchen
- und da finden wir dann 9,16 Kilojoule pro Mol für unsere die Stickstoff tetraxid und die 33,1,8 für unser
- Stickstoffdioxid wenn wir das Ausrechnen dann kriegen wir raus - 57,2 Kilojoule pro Mol es handelt sich jeweils also an
- eine exotherme Reaktion heißt da wird Energie frei wenn diese Reaktion stattfindet das merkt man uns und jetzt
- machen wir quasi das gleiche für die Entropie die berechnet man so ähnlich wie die Enthalpie bei
- Standardbedingungen das wäre jetzt die Standard Reaktions Entropie und da brauchen wir eben auch die molare
- Standard Entropie von die Stickstoff tetraxid und zweimal die molare Standard Entropie von
- Stickstoffdioxid wenn wir das Rechnen dann finden wir die Tabellenwerte auch hier
- 304,29 Joule pro Kelvin mal mol minus zwei Mal die 240,06 Joule pro Kelvin mal 0 wenn wir das Ausrechnen dann kriegen
- wir - 176 Joule pro Kelvin und mol und hier ist jetzt so eine kleine Falle auf die man achten muss die Entropie ist
- meistens in Joule pro Kelvin und wohl eingegeben nicht in Kilojoule pro Kelvin und mol das heißt da macht man gerne
- einen dimensionsfehler und den wollen wir jetzt gleich beheben indem wir das direkt im Kino pro Kevin und mol
- umrechnen und dann haben wir eben eine Komma Verschiebung um drei Stellen und landen bei minus 0,176 kilojob Kelvin
- und Mol was merken wir uns und jetzt können wir bei verschiedenen Temperaturen die freie
- Enthalpie hier berechnen zum Beispiel wenn wir 25 Grad nehmen und wollen wissen wie sieht es in einem bei der
- Reaktion aus läuft die dann freiwillig ab oder nicht und dafür berechnet man eben mit dieser Gips helmholtz-gleichung
- die freie Enthalpie und das wäre bei uns im dann Delta g ist der RH 0 - 298,15 Kelvin das ist sind die 25°c in
- Kelvin umgerechnet das ist immer ganz wichtig immer nur in Kelvin rechnen wenn zum Thermodynamik geht und wenn man da
- die Zahlen einsetzt die wir vorher ausgerechnet haben dann landet man bei minus 4,73 Kilojoule pro Mol das wäre
- jetzt eine sogenannte xrgonische Reaktion wegen dem Minus ja also wenn Delta gehen negativ ist dann
- nennen wir direktionisch bei dieser Temperatur das bedeutet diese Reaktion läuft freiwillig ab normal zum
- Verständnis Direktion liefert Energie also es wird Energie frei aber die Entropie des Systems erniedrigt sich
- kann man sich ja auch logisch überlegen wir haben vorher zwei Teilchen jetzt nur noch ein Teilchen dadurch sind die
- Anzahl unserer Möglichkeiten das heißt die Entropie des Systems sinkt das geht eben nur weil die Reaktion gleichzeitig
- exotherm ist also Energie an die Umgebung abgegeben wird und dadurch die gesamt Entropie steigt und was davon
- überwiegt das wird eben durch die Temperatur geregelt nur was passiert jetzt aber zum
- Beispiel bei 100°c wenn wir da das gleiche Rechenspiel noch mal machen wieder dran denken erst die Grad Celsius
- in Kelvin umrechnen in dem Fall hat 373,15 Kelvin wenn man das mit den gegebenen Zahlenwerten berechnet dann
- landen wir bei Plus 8,47 Kilojoule pro Mol das wäre jetzt eine endergonische Reaktion dieser Reaktionen laufen nicht
- freiwillig ab und da sehen wir eben aha bei einer höheren Temperatur kommt jetzt eben der Effekt mit rein dass die
- Entropie sinkt in unserem System und das kann die frei werdende Enthalpie eben nicht mehr kompensieren deshalb wäre
- diese Reaktion bei 100°c
Zum Nachlesen
ThermodynamikAußerdem wird die Wertigkeit der Energieformen über die Entropie erfasst. Beispielsweise ist es möglich, mechanische, elektrische oder chemische Energie …
EntropieBeim Schmelzen von Eis wird die geordnete Eiskristallstruktur in einen ungeordneteren flüssigen Zustand überführt. Die Temperatur bleibt konstant, die Entropie …