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Zitat

Oshiguru 14.01.2015 19:41
Reaktion exergon oder endergon im Gleichgewicht

Gegeben sei eine bestimmte Reaktion A <=> B. Diese wurde bei zwei unterschiedlichen Temperaturen untersucht:

T(1)=25 °C lnK = 3.0
T(2)=37 °C lnK = 2.7

Ich soll herausfinden, ob die Reaktion exotherm & exergon ist oder endotherm & endergon.

Meine Überlegung: Die Reaktion muss exergon sein, damit sie überhaupt (ohne Kopplung an eine andere Reaktion) abläuft. Demnach steht nur noch die Frage ob exotherm oder endotherm zur Auswahl.

Die Reaktion ist exotherm, weil die Gleichgewichtskonstante mit höherer Temperatur kleiner wird. Stimmt diese Überlegung?

Ausserdem noch eine Zusatzfrage: Läuft die Reaktion auch ab, wenn sich zu Beginn der Reaktion nur die Komponente B im Reaktionsgefäss befindet. Meines Erachtens schon, denn es handelt sich um eine Gleichgewichtsreaktion, ergo muss die Rückreaktion auch exergon sein, ansonsten wäre die Reaktion irreversibel.

Die Frage ist, was man unter einer "exergonen Reaktion" versteht. MMn macht nur das Verständnis einen Sinn, dass man "exergon" als gleichbedeutend mit "spontan" und "freiwillig" versteht. Aber wie ja auch die Zusatzfrage zeigt, läuft bei Abwesenheit eines Produkts jede Gleichgewichtsreaktion anfänglich freiwillig . Unbeschadet der Möglichkeit dass das Gleichgewicht bereits nach möglicherweise extrem geringen Umsatz erreicht ist.
Nach meinem Verständnis also eine ( im Übrigen als isotherm, isobar angenommene ) Reaktion beim Erfüllen der folgenden Bedingung als "exergon" zu bezeichnen ist :

\[ \Delta_rG(T,p ) \ = \ \Delta_rG^0(T,p) \ + \ RT \ ln \ Q \ < \ 0 \]

Eine Bedingung, die Bezug nimmt auf den im Verlauf einer exergonen Reaktion immer "weniger negativ " werdenden Wert der "freien Reaktionsenthalpie " ( GIBBS - Energie ) und nicht etwa auf deren Standardwert, was zu einem anderen, mMn aber nicht tragfähigen Verständnis führt , bei dem man eine Reaktion als "exergon" bezeichnet , wenn die folgende Bedingung erfüllt ist :

\[ K \ > \ 1 \ \ \ <=> \ \ \ \Delta_r G^0(T.p) \ < \ 0 \]

So gesehen, wäre die Aufgabe mit den Überlegungen des TES's korrekt gelöst. Nur wäre dann die zweifellos anfänglich freiwillig verlaufende Rückreaktion nicht exergon ...

Gruß FKS