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Donnerstag, 9. April 2015, 09:59

Analyse von Isomerisierungsgleichgewichten mit der Boltzmann-Gleichung

Mit geeigneten Katalysatoren lässt sich ein internes Alken, bspw. 4-Octen, so umsetzen, dass ein chemisches Gleichgewicht resultiert, in dem alle möglichen Doppelbindungs- und geometrischen Isomere des 4-Octen auftreten (in diesem Bsp. also 7 Stück: jeweils E- und Z- von 4-Octen, 3-Octen und 2-Octen und das 1-Octen).

Wie man das experimentell analysiert, weiß ich. Mir geht es um die Berechnung der theoretischen Verteilung. ROESLE et al. schreiben dazu kurz und knapp:

Zitat

Theoretical distributions were calculated from the enthalpy of formation via the Boltzmann equation.

Als thermodynamisch völlig Unterbelichteter stelle ich mir die Frage: ist das ein sinnvoller Ansatz?

Literatur: Roesle, P.; Dürr, C. J.; Möller, H. M.; Cavallo, L.; Caporaso, L.; Mecking, S. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17696-17703.

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Freitag, 10. April 2015, 14:31



Zitat

Theoretical distributions were calculated from the enthalpy of formation via the Boltzmann equation.

Als thermodynamisch völlig Unterbelichteter stelle ich mir die Frage: ist das ein sinnvoller Ansatz?



Die BOLTZMANN - Verteilung kann als Spezialfall des Massenwirkungsgesetzes verstanden werden. So gesehen kann man hier wie üblich mit dem MWG rechnen. Dabei aber mit den freien Bildungsenthalpien . Wobei die Verwendung der Bildungsenthalpien hier eine brauchbare Näherung sein mag.

Gruß FKS

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Samstag, 11. April 2015, 15:17

Danke für Ihre Antwort. Mit "Boltzmann-Verteilung" im Sinne von Boltzmann-Statistik kann ich schon etwas mehr anfangen als mit dem Begriff Boltzmann equation. Den hatte ich naiverweise mal in Wikipedia eingegeben und fand dort

Zitat

In physics [...] the Boltzmann equation [...] describes the statistical behaviour of a thermodynamic system not in thermodynamic equilibrium.
(Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Boltzmann_equation)

Das ist für mich leider immer noch ein Widerspruch. Man will die Verteilung der Isomeren berechnen, die sich einstellt, nach dem die thermodynamische Gleichgewichtslage erreicht ist. Warum sollte man dann ausgerechnet eine Gleichung bemühen, die sich explizit auf Systeme bezieht, die sich nicht im thermodynamischen Gleichgewicht befinden?

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Sonntag, 12. April 2015, 15:53

Danke für Ihre Antwort. Mit "Boltzmann-Verteilung" im Sinne von Boltzmann-Statistik kann ich schon etwas mehr anfangen als mit dem Begriff Boltzmann equation. Den hatte ich naiverweise mal in Wikipedia eingegeben und fand dort

Zitat
In physics [...] the Boltzmann equation [...] describes the statistical behaviour of a thermodynamic system not in thermodynamic equilibrium.
(Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Boltzmann_equation)


Ich hatte auch gezögert, denn in der Tat schien mir BOLTZMANN - Gleichung rein sprachlich gesehen zutreffender. Dass hier gleichwohl nur die der BOLTZMANN - Verteilung entsprechende "Gleichung" gemeint sein konnte, ergab sich für mich zwingend aus dem Sachzusammenhang. Auch kommt hier natürlich nur eine Verteilung im Gleichgewicht in Frage.

Gruß FKS

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