treffpunkt-naturwissenschaft.com

Zitat von »nele1«

Nun hab ich A nicht..kann ich dann einfach zwei Gleichungen damit bilden und gleichsetzen? Also ich hab ja zwei verschiedene Temperaturen , zwei verschiedene k und Ea soll ich ausrechenn. Geht das so?

ja, das geht so.

Gruß FKS

26
\[ ln{k_1\over k_1^*}={E_A\over R}(\frac 1 T_2 -\frac 1 T_1)\ \ \to \ E_A=49,97\,kJ/mol\]
Die Rückreaktion müßte zusätzlich das Delta H aus G berechnet "überklettern"
\[\Delta H=\Delta G+T\cdot \Delta S\ \ =-50\,kJ/mol\ \ \ \to\ \ E_{Rück}=99,97\,kJ/mol\]
k(2) würde ich über die Gleichgewichtskonstante K berechnen:
\[\Delta G=-RT\cdot ln(K)\ \ \ \to\ K=6,67\cdot 10^{34}\ \ ;\ \ k_2={k_1\over K}\ =2,95\cdot 10^{-32}\ \frac 1 s \]

27
Einfaches Einsetzen in die Arrhenius Gleichung ergibt die gefragten Größen:
\[ln(k)=ln(A)\,-\frac {E_A} {RT}\ \ \ =>\ \ A=7,42\cdot 10^{13}\ \frac 1 s \ \ \ bzw.\ \ k_{600}=3,87\cdot 10^{-5}\frac 1 s \]
(Fehler und Irrtümer vorbehalten... )

Mir ist nicht klar, von welcher Gleichung Du sprichst.
In Aufgabe 26 a
hier gilt für T1 bzw für T2:
\[lnk_1=lnA-{E_A\over RT_1}\ \ \ lnk_2=lnA-{E_A\over RT_2}\]
Dabei ist mit k2 nicht die Geschwindigkeitskonstante der Rückreaktion gemeint, sondern die der Hinreaktion bei T2=600 K
Lösen kann man diese Gleichungssystem mit zwei Unbekannten, z.B. indem man eine Unbekannte "rausrechnet", z.B. hier lnA durch Subtraktion. Eine schnellere Methode funktioniert z.B. auch mit dem Rechner über ein Gleichungslöseprogramm. Subtrahiert man Gleichung 1 von Gleichung 2, so erhält man :
\[lnk_2-lnk_1=-{E_A\over RT_2}+{E_A\over RT_1}\ \ \to\ \ ln{k_2\over k_1}={E_A\over R}\cdot (\frac 1 {T_1} -\frac 1 {T_2} )\] wie angegeben.

Das für die Hinreaktion ermittelte A gilt nicht auch für die Rückreaktion!
Wie ich dann die Geschwindigkeitskonstante der Rückreaktion berechnet habe, habe ich doch beschrieben. Gleichgewicht ist erreicht, wenn pro Zeiteinheit genausoviel B gebildet wird, wie durch die Rückreaktion auch A zurückgebildet wird, und da gilt in diesem Fall:
\[k_1\cdot c(A)=k_2\cdot c(B)\ \ \to\ \ {c(B)\over c(A)}={k_1\over k_2}= K\]
Wenn Du noch weitere Fragen hast, stelle sie ruhig, aber bitte präzise.

Aufgabe 27 ist m.E. nur einfaches Einsetzen in die Arrheniusgleichung und jeweils Auflösen nach der einzigen Unbekannten.
Ich habe jetzt nicht noch einmal alle Werte nachgerechnet. Wenn Du also andere findest, können wir darüber reden.

Schau Dir doch mal das typische Bild mit dem "Berg" der Aktivierungsenergie an, vor welchem die Edukte stehen. Wenn sie diesen Überwunden haben, "rutschen" sie doch in das Energietal, welches genau um Delta H tiefer liegt.

Für die Rückreaktion sind die Stoffe doch in diesem Energietal und müssen den "Berg" aus der Aktivierungsenergie der Hinreaktion plus den Anstieg des Delta H überwinden, wobei sie im Endeffekt nur die Aktivierungsenergie der Hinreaktion wieder zurückgewinnen.
Ob diese Betrachtungsweise "richtig" ist, kann ich nicht beurteilen, sie erscheint mir jedoch "logisch".

Zitat von »Auwi«

Schau Dir doch mal das typische Bild mit dem "Berg" der Aktivierungsenergie an, vor welchem die Edukte stehen. Wenn sie diesen Überwunden haben, "rutschen" sie doch in das Energietal, welches genau um Delta H tiefer liegt.

Für die Rückreaktion sind die Stoffe doch in diesem Energietal und müssen den "Berg" aus der Aktivierungsenergie der Hinreaktion plus den Anstieg des Delta H überwinden, wobei sie im Endeffekt nur die Aktivierungsenergie der Hinreaktion wieder zurückgewinnen.
Ob diese Betrachtungsweise "richtig" ist, kann ich nicht beurteilen, sie erscheint mir jedoch "logisch".

Dennoch sind nele's Bedenken berechtigt. Denn zwischen "Aktivierungsenergie" und "Aktivierungsenthalpie" ist sehr wohl zu unterscheiden, auch wenn es in der Lehre dieses , auf das Niveau seiner Wissenschaft so stolzen Landes eher die Ausnahme ist, dass dies eine Lehrperson tut. So scheint auch dem Aufgabensteller der hier diskutierten Aufgabe der Unterschied entgangen zu sein.
Kaum ein Begriff ist so verbreitet missverstanden, wie der der Reaktionsenthalpie. Wetten , dass hier niemand ein Literaturzitat anbieten kann, in dem der Begriff "Reaktionsenthalpie" vollumfänglich korrekt beschrieben ist ....

Gruß FKS

Da die Gleichung von Arrhenius meines Wissens überwiegend eine empirische ist, könnte man das Problem durch eine einfache Umbenennung der Aktivierungsenergie in Aktivierungsenthalpie aus der Welt schaffen, zumal in kondensierten Systemen der Unterschied verschwindend gering wäre...
Gruß, Auwi

Zitat von »Auwi«

Da die Gleichung von Arrhenius meines Wissens überwiegend eine empirische ist, könnte man das Problem durch eine einfache Umbenennung der Aktivierungsenergie in Aktivierungsenthalpie aus der Welt schaffen, zumal in kondensierten Systemen der Unterschied verschwindend gering wäre...

Erst einmal lehne ich es vom Prinzip her ab, der Unfähigkeit von Lehrpersonen in der Weise abhelfen zu wollen , dass man an der Wissenschaft herummanipuliert. Wer nicht in der Lage ist, Aufgaben wissenschaftlich korrekt zu formulieren, sollte dem durch persönliche Weiterbildung baldmöglich abhelfen oder sich eine andere Tätigkeit suchen.

Wenn man meint, etwas vernachlässigen zu können, dann kann man dies gerne tun. Nur muss man dieses Faktum zum Teil des Aufgabentextes machen.

Was mich in diesem Fall buchstäblich fassungslos macht, ist der Vorschlag, die innere Energie U durch die Enthalpie H zu ersetzen. Zwar hat man diesen Unsinnsweg längst auch in anderen Bereichen beschritten , aber das macht es ja nicht besser. Ich werde darauf zurück kommen.
Allein schon die Vorstellung , eine gewohnte Größe wie die Energie ersetzen zu wollen durch ein Konstrukt wie die Enthalpie ist schon pädagogisch völlig daneben. Wenn also hier eine Größe durch eine andere ersetzt werden soll, dann kann doch wohl kein Zweifel sein, dass die Enthalpie weichen müsste.

Was letztlich auch den Vorteil hätte, dass die GIBBS - Energie nicht mehr als "Derivat" der Enthapie verstanden würde, sondern auch schon durch ihren Namen in die zentrale Position der chemischen Thermodynamik gelangen würde, die der so genannten "freien Enthalpie" zukommt. Und vielen Missverständnissen allein schon dadurch vorgebeugt wäre.

Zum konkreten Fall : Auch wenn es nicht dasteht, Edukt A und Produkt B können keine kondensierten Phasen sein. Produkt B muss ein Gas sein. Denn wenn überhaupt, dann kann die extrem hohe Reaktionsentropie von 500 ( J/mol K) nur so erklärt werden.

Zurück zur vermutlichen Historie : Irgend wann einmal dürfte es einem Chemiedidaktikter aufgefallen, möglicherweise aber auch nur zugetragen worden sein *), dass man beim BORN - HABER - Kreisprozess nicht Teilenergien zur Reaktionsenthalpie summieren kann.

Aber anstatt nun den einzig vernünftigen Weg zu beschreiten, die Reaktionsenthalpie umzurechnen in die Reaktionsenergie der gleichen Reaktion, hat man so zu sagen von allen guten Geistern verlassen den umgekehrten Weg versucht und alle Teilenerdien durch Enthalpien zu ersetzen versucht. Bei der Dissoziationsenthalpie. der Sublimationsenthalpie und der Gitterenthalpie war das ja auch kein Problem, wenn man einmal von der Unnötigkeit der Umstände absieht. Aber bei der "Ionisierungsenthalpie" und der "Elektronenaffinitätsenthalpie" hat es dann anscheinend irgendwie doch gedämmert. Nur hat man es immer noch nicht geschnallt, sondern das getan, was man wahrscheinlich auch bei Dissozziation, Sublimation und Gitterbildung gemacht hat: Man hat die Werte nicht umgerechnet, sondern einfach Energie mit Enthalpie gleichgesetzt.
Wie man den Druck - Volumenterm bei Ionisierungsenergie und Elektronenaffinität berechnen soll , das frage ich mich bis heute. Ja,ja ich weiß , dass man die beiden Terme als näherungsweise gleich ansehen könnte, aber das ändert doch nichts daran, dass es allemal besser gewesen wär, die Reaktionsenthalpie in die Reaktionsenergie umzurechnen, statt einer ( ich muss schon sagen ) Versessenheit in eine durchweg immer noch nicht verstandene Größe folgend , sich an der Reaktionsenthalpie regelrecht festzuklammern versucht.....

*) Was nicht so ganz unwahrscheinlich ist, denn es sind nunmehr über vierzig Jahre, dass ich auf diesen Unverstand an jeder mir zugänglichen Stelle hinweise und dies unabhängig davon, ob es die Angesprochenen hören wollen oder nicht.

Gruß FKS