Guten Tag lieber Gast, um »treffpunkt-naturwissenschaft.com« vollständig mit allen Funktionen nutzen zu können, sollten Sie sich erst registrieren.
Benutzen Sie bitte dafür das Registrierungsformular, um sich zu registrieren. Falls Sie sich bereits zu einem früheren Zeitpunkt registriert haben, können Sie sich hier anmelden.
Zitat
Tschautoni 06.01.2015 15:40
Endothemer exergonische Reaktion
Die Enthalpie für eine Lösung von NaCl in H2O ist 3,87kj/mol bei 298K
Ist diese endothermische Reaktion exergonisch(why)?
Bin mir nicht sicher ob man eine qualitative oder quantitative Antwort geben muss.
Qualitativ würd ich sagen dass es Exergonisch ist weil es ja eine Spontane reaction ist und die Entropie beim lösen zunimmt.
Die aus Tabellenwerten von Bildungsenthalpien und Entropien berechneten Werte der Freien Reaktionsenthalpien ergeben immer \[\Delta_rG^0 (T,p)\ = \ 0 \ \ \ \ und \ nicht \ etwa \ \ \ \Delta_rG(T,p) \] Eine Größe , die einzig dafür taugt, um gemäß \[ ln \ K(T,p) \ = \ - \ \frac {\Delta_rG^0(T,p)}{RT} \] in die auf Aktivitäten bezogene Gleichgewichtskonstante K umzurechnen. Welche aber allgemein und prinzipiell betrachtet, nicht unmittelbar weiter hilft. Denn selbst bei einer Gleichgewichtskonstanten im Bereich K << 1 kann z.B. ein Dissozziationsgleichgewicht weit auf der Seite der Seite der Dissozziationsprodukte liegen.Zitat
Auwi 06.01.2015 17:44
AW: Endothemer exergonische Reaktion
Die Lösungsenthalpie beträgt 5,6 kJ/mol (bzw 3,87 nach Deiner Quelle)
Die Lösungsentropie: 42,7 J/K*mol
Daraus folgt: \[\Delta G=\Delta H-T\cdot \Delta S=-7,12\,KJ/mol\]
=> exergonisch
Ich würde sagen, die Entropiezunahme überkompensiert das Endotherme der Reaktion
So weit , so gut. nur sollte man zwischen der so genannten Reaktionsentropie und der im Verlauf einer Reaktion erzeugten Entropie unterscheiden. Denn die so genannte Reaktionsentropie ist vor, wie nach einer Reaktion vorhanden und hat mit der im Verlauf einer Reaktion ( irreversibel ! ) erzeugten Entropie \[0 \ < \ S_m( \ erzeugt \ ) \ < \ - \frac {\sum \mu_i \ \nu_i}{T}\] ,für isotherm, isobare Reaktionen äquivalent mit \[0 \ < \ S_m( \ erzeugt \ ) \ < \ - \frac {\Delta_rG}{T}\] nichts zu tun . Denn die Reaktionsentropie \[ \Delta_rS \ = \ \frac{\Delta_rH \ - \ \Delta_rG}{T} \] wird nicht etwa erzeugt, sondern lediglich zwischen Reaktionssystem und Umgebung getauscht. Und dies der folgenden Vorstellung entsprechend : Da Entropie prinzipiell nicht vernichtet werden kann, lassen die Edukte bei ihrem "Verschwinden" die in Ihnen enthaltene Entropie zurück. Ist diese Entropie nun größer als sie von den Edukten bis zu der ( bei isothermen Reaktionen konstanten ) Reaktionstemperatur T aufgenommen werden kann, so fließt der Überschuss \[ \Delta_rS \ \ \ in \ Form \ von \ Wärme \ \ Q_m \ = \ T \ \Delta_rS \] in die Umgebung .Zitat
Auwi 07.01.2015 15:04
AW: Endothemer exergonische Reaktion
Da der Vorgang ja aber "spontan" ist, hätte man natürlich auch ohne Berechnung folgern können, daß der Entropieeinfluß auf jeden Fall die Endothermie überkompensieren muß.
Zitat
Was dagegen mit der GIBBS - Energie = freie Reaktionsenthalpie geschieht, hängt vom Grad der Irreversibilität ab. Wobei die Realität mehr oder weniger nah den beiden folgenden, theoretisch denkbaren Grenzfällen ist :
1. Reversibler Reaktionsverlauf , einem Irreversibilitätsgrad "Null" entsprechend : Die der GIBBS - Energie entsprechende transformierbare Energie ( "Arbeitsfähigkeit" ) bleibt vollständig erhalten , wird also lediglich auf einen anderen ( von Entropie verschiedenen ) Energieträger umgeladen. Im Fall eines galvanischen Elements z.B. auf den Energieträger "elektrische Ladung". Platt gesprochen : Chemische Energie wird in elektrische Energie umgewandelt.
2. Total irreversibler Verlauf , einem Irreversibilitätsgrad von 1 = 100 % entsprechend : Die gesamte , aus der chemischen Reaktion verfügbar werdende transformierbare Energie ( "Arbeitsfähigkeit" ) wird vergeudet , thermodynamisch gesprochen wird sie umgeladen auf den Energieträger "Entropie" und wird als "erzeugte Wärme" kalorisch wirksam, zusammen mit der bereits angesprochen , der Reaktionsentropie entsprechenden "getauschten Wärme". Wobei zu beachten ist, dass die getauschte Wärme auch abkühlend wirken kann. Wenn sie nämlich vom Reaktionssystem aus der Umgebung aufgenommen wird.
Wenn ein positiver Wert der Reaktionsentropie bedeutet, dass der Ueberschuss in Form von Waerme in die Umgebung fliesst und sich dann mMn durch eine Temperaturerhoehung bemerkbar macht,
Ja natuerlich, danke.
Eine Anmerkung haette ich aber noch: Sofern die Reaktion in einem galvanischen Element annaehrend reversibel gefuehrt wird, dann kann es ja in bestimmten Faellen sogar zu einer Abkuehlung kommen, auch wenn die Reaktion exotherm ist. Denn wenn die zur Verfuegung stehende transformierbare Energie nahezu vollstaendig in elektrische Energie umgewandelt wird, bleibt fuehr die kalorisch messbare Waerme nur die Reaktionsentropie uebrig. Und diese kann fuer exotherm definierte Reaktionen auch positiv sein, also einen Waermezufluss aus der Umgebung bewirken.
Sehe ich das richtig?
Diese Gleichung wuerde ich aber nun so interpretieren, dass sich die erzeugte Waerme zusammensetzt aus der Aenderung der inneren Energie und der Volumenarbeit, die ja aber nicht zur Erzeugung von Waerme zur Verfuegung stehen soll.
Ich denke nicht, dass man das so vergleichen kann. Natürlich wirkt sich die Volumenarbeit rechnerisch auf die GIBBS - Energie aus. Aber wenn man dem Wert der Volumenarbeit verändert, z.B. durch Vorzeichenwechsel, dann müsste man auch den Wert für die Reaktionsenergie \[\Delta_rU\] dem entsprechend verändern. Entsteht z.B. Wasser als flüssiges Produkt, so wird wesenlich mehr Energie unter Abnahme der inneren Energie des Stoffsystems frei, als über Volumenarbeit mit der Umgebung ausgetauscht wird.Das wiederum führt bei mir zu einem gedanklichen Widerspruch im Falle der Kompression. Vielleicht ein Rechenbeispiel dazu:
Nehmen wir an, die Änderung der inneren Energie ΔU beträgt -2 kJ/mol. Im Falle einer Expansion (ΔV > 0) soll die Volumenarbeit W = - pΔV = -1 kJ/mol betragen. Bringt man diese in Abzug, ergibt sich für die freie Enthalpie: ΔG = ΔU - W = ΔU + pΔV = -1 kJ/mol und damit ist die erzeugte Wärme vom Betrag her kleiner als die Änderung der inneren Energie.
Im Falle einer Kompression (ΔV < 0) soll die Volumenarbeit W = +1 kJ/mol betragen. Die Umgebung spendiert also dem System Volumenarbeit, was dazu führt, dass sich für die freie Enthalpie ΔG = -3 kJ/mol ergibt, die erzeugte Entropie im Fall maximaler Irreversibilität somit vom Betrag größer ist als die innere Energie und zwar um den der Volumenarbeit, die aber reversibel ausgetauscht werden soll.
Eine "einfache Antwort " wäre , dass der Term " TdS in dG = - nF dE " bereits genau so berücksichtigt ist wie in " dG = dH - TdS ".Zitat
chemstevo02.02.2015 14:02
Galvanisches Element /Freie Enthalpie
Hallo,
Für die freie Enthalpie eines galvanischen Elementes gilt ja: dG = -nFdE
wobei nFdE die Arbeit des System darstellt.
die allgemeine Formel der freien Enthalpie ist jedoch: dG = dH - TdS
Warum wird in der Gleichung beim galvanischen Element keine Rücksicht auf die Entropieänderung des Systems (dS) rücksicht genommen?
Ändert sich diese nicht?
Die Verwirrung rührt letztlich daher, dass ein in Bezug auf die Energetik stoffdynamischer Vorgänge ebenso überforderter, wie überschätzter Franzose im Jahr 1878 eine Vorstellung zum Antrieb chemischer Reaktionen in die Welt gesetzt hat, von der jeder halbwegs Interessierte schon damals hätte erkennen können, wenn nicht gar müssen, dass diese Sicht falsch sein muss.
Danke " Herr Biernot " für das Interesse und die Anregung einen diesbezüglichen Thread zu eröffnen. Denn in der Tat droht die Gefahr, dass dieser Thread zu heterogen wird. War wahrscheinlich schon "suboptimal", meinen letzten Beitrag , hier zu platzieren. Gleichwohl ich da eine Analogie erkannt zu haben meinte.Die Verwirrung rührt letztlich daher, dass ein in Bezug auf die Energetik stoffdynamischer Vorgänge ebenso überforderter, wie überschätzter Franzose im Jahr 1878 eine Vorstellung zum Antrieb chemischer Reaktionen in die Welt gesetzt hat, von der jeder halbwegs Interessierte schon damals hätte erkennen können, wenn nicht gar müssen, dass diese Sicht falsch sein muss.
Ich bitte um nähere Erläuterung. Wenn möglich, in einem eigenen Thread, schon allein deswegen, weil ich Ihren und DaTeis Diskurs hier nicht weiter durchkreuzen will.