Elemente und Moleküle, Maturatraining

Themenbereich 4 Der energetische Ablauf chemischer Reaktionen „Elemente“ – Seiten 50–55 „ELMO“ – Seiten 40–41, 46 Schlagworte Maturaaufgaben zu diesem Themenbereich: Energie und Enthalpie, Reaktionsenthalpie, freie Enthalpie, Entropie und „Ordnung“, Katalysator, Reaktionsgeschwindig- keit , Gibbs-Helmholtz-Gleichung, Heizwert ∆G > 0 → Reaktion läuft spontan in die entgegengesetzte Richtung ab ∆G = 0 → Reaktion im Gleichgewicht ∆ G < 0 → Reaktion läuft spontan in die gewünschte Richtung ab Die Möglichkeiten von ∆G Erzwingen ist notwendig LANGSAM Reaktion spontan JA NEIN SCHNELL O.K. Beschleunigung durch zB Katalysator Die Möglichkeiten einer Reaktion Spontanität „Spontan“ heißt eine Reaktion, wenn sie von selbst abläuft. Ob sie deshalb auch schnell abläuft, darüber wird durch den Begriff „spontan“ keine Aussage gemacht. 9 Enthalpie Reaktionsablauf A E ∆H* mit Kat ∆H* ohne Kat ∆H R Spontane Reaktionen ∆G < 0 Erzwungene Reaktionen ∆G > 0 -T • ∆S ∆G ∆H ∆H -T • ∆S ∆G ∆H -T • ∆S ∆G ∆H -T • ∆S ∆G ∆H -T • ∆S ∆G ∆H -T • ∆S ∆G Entropie nimmt zu Entropie nimmt ab Enthalpie H in kJ Entropie S in kJ/K freie Enthalpie G in kJ/mol „Energie“ „Unordnung“ „Triebkraft“ ∆H R = ∑n • H f (End) – ∑n • H f (Aus) ∆S R = ∑n • S (End) – ∑n • S (Aus) ∆G R = ∆H R – T • ∆S R ∆H R < 0 … exotherm „Energie“ wird frei ∆H R > 0 … endotherm „Energie“ wird benötigt ∆S R < 0 Unordnung nimmt ab ∆S R > 0 Unordnung nimmt zu ∆G R < 0 … exergon spontane Reaktion ∆H R > 0 … endergon keine spontane Reaktion Die thermodynamischen Grundgrößen Frage Nr. 12, 13, 14, 15 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv