Hallo zusammen
Bei der Reaktion
CO + H2O --> CO2 + H2
sind die Reaktrionsentropie und die reaktions-Gibbs-Energie kleiner als 0. Das würde doch heissen, dass die Reaktion nicht abläuft (S>=0 ist ja der 2. Hauptsatz), aber spontan abläuft (G
Bei der Reaktion
CO + H2O --> CO2 + H2
sind die Reaktrionsentropie und die reaktions-Gibbs-Energie
kleiner als 0. Das würde doch heissen, dass die Reaktion nicht
abläuft (S>=0 ist ja der 2. Hauptsatz), aber spontan abläuft
(G
Hallo neonbit,
Bei der Reaktion
CO + H2O --> CO2 + H2
sind die Reaktrionsentropie und die reaktions-Gibbs-Energie
kleiner als 0. Das würde doch heissen, dass die Reaktion nicht
was macht dich so sicher, daß die Reaktionsentropie bei obiger Reaktion kleiner als 0 ist?
Könntest du deinen Rechengang hierher schreiben?
Ich bringe einen positiven Wert für ΔRS0 heraus.
Gruß
watergolf
Also meine Rechnung für die Entropie ist:
DeltaRkt S = 214+131-189-198 = -42 J/(K*mol)
(Tabellenwerte für die einzelnen Standardentropien)
Dann ist das also nicht die ganze Entropiedifferenz im System? Das wusste ich nämlich nicht. Vielen Dank.
Neonbit
Also meine Rechnung für die Entropie ist:
DeltaRkt S = 214+131-189-198 = -42 J/(K*mol)
(Tabellenwerte für die einzelnen Standardentropien)
Du hast aber auch eine negative Reaktionsenthalpie:
ΔRH = (-394+111+242) kJ/mol = -41 kJ/mol
Wenn diese Enthalpiedifferenz unter Standardbedingungen als Wärme an die Umgebung abgegeben wird, dann fließt auch die Entropie
ΔS = ΔQ/T = (-41 kJ/mol)/(298 K) = -138 J/(K·mol)
über die Systemgrenze. Dass sich die Entropie des Systems trotzdem nur um 42 J/(K*mol) verringert, bedeutet also, dass während des Vorgangs zusätzlich Entropie produziert wird.
Dann ist das also nicht die ganze Entropiedifferenz im System?
Doch, es ist schon die ganze Entropiedifferenz, aber das System ist nicht abgeschlossen. Es fließt Wärme und damit auch Entropie über die Systemgrenzen. Für solche Systeme gilt der zweite Hauptsatz nicht. Durch Abgabe von Entropie an die Umgebung darf die Entropie eines Systems durchaus sinken. Um den zweiten Hauptsatz anwenden zu können, muss man den Wärmefluss über die Systemgrenzen mit berücksichtigen und genau das macht man bei Verwendung der freien Enthalpie.
Hallo neonbit,
leider hast du auf meine Frage nicht geantwortet.
Der untenstehende Teil deiner Antwort an einen anderen User trifft auf meine Nachfrage zu.
Also meine Rechnung für die Entropie ist:
DeltaRkt S = 214+131-189-198 = -42 J/(K*mol)
(Tabellenwerte für die einzelnen Standardentropien)
Du hast in der Berechnung die Standardentropie für dampfförmiges Wasser genommen. Bei der Reaktion wird jedoch flüssiges Wasser eingesetzt.
Die Standardentropie für flüssiges Wasser beträgt ca.
70 J/K * mol.
Für die Standardreaktionsentropie ergeben sich dann
ΔRS0 = 77 J/K * mol.
Die Reaktion kann freiwillig ablaufen da sich die Freie Reaktionsenthalpie nach deiner Berechnung kleiner als 0 ergibt, die Entropie nimmt zu und die Welt ist wieder in Ordnung.
Gruß
watergolf
Bei der Reaktion wird jedoch flüssiges Wasser eingesetzt.
Du kannst es auch gern mit Eis probieren, aber üblicherweise nimmt man Wasserdampf:
Hallo,
Du kannst es auch gern mit Eis probieren, aber üblicherweise
nimmt man Wasserdampf:
Es geht nicht um das Probieren. Für die Berechnung wie sie neonbit ausgeführt hat, kann man Eis leider nicht nehmen.
Im Rechengang werden sog. „Standardentropien“ verwendet. Als Standardbedingungen sind der Druck (0,1 MPa) und die Temperatur (298 K) definiert.
Bekanntlich ist Eis unter diesen Bedingungen nicht stabil und eine „Standardentropie“ für den festen Aggregatszustand des Wassers sucht man in einschlägigen Tabellen vergeblich.
Gruß
watergolf
Im Rechengang werden sog. „Standardentropien“ verwendet.
Das kann man machen, muss man aber nicht.
Als
Standardbedingungen sind der Druck (0,1 MPa) und die
Temperatur (298 K) definiert.
Das kommt darauf an, auf welche Definition Du Dich beziehst:
http://de.wikipedia.org/wiki/Standardbedingungen
Bekanntlich ist Eis unter diesen Bedingungen nicht stabil und
eine „Standardentropie“ für den festen Aggregatszustand des
Wassers sucht man in einschlägigen Tabellen vergeblich.
Dann sind diese Tabellen anscheinend nicht einschlägig:
http://en.wikipedia.org/wiki/Water_(data_page)
Im übrigen hat das alles nichts damit zu tun, in welcher Form man das Wasser bei der Reaktion einsetzt. Sowas ist zum Glück nicht davon abhängig, wie Standardbedingungen definiert sind oder welche Werte man in einschlägigen Tabellen findet (was auch immer damit gemeint ist).
Guten Tag,
So lange für
dG = dH - TdS
bzw.
(delta)G = (delta)H - T*(delta)S
G