hallo!
Ich habe gelernt:
/\G=/\S*T-/\H
Eine Reaktion läuft spontan ab, wenn /\G negativ ist.
(Anmerkung: /\ = delta; ich hab schon wieder vergessen, wie man hier mit latex arbeitet)
Dazu habe ich mir diese Gedanken gemacht:
Bei einer Reaktion sei
/\S = - 1 kJ/(mol*K)
/\H = - 250 kJ/mol
Bei T = 250 K ist /\G = 0,
bei T 0 und
bei T > 250 K ist /\G
Hallo
Ich habe gelernt:
/\G=/\S*T-/\H
Muss der Lehrer falsch bei wiki abkopiert haben
/\G0=-/\S0*T+/\H0
Eine Reaktion läuft spontan ab, wenn /\G negativ ist.
(Anmerkung: /\ = delta; ich hab schon wieder vergessen, wie
man hier mit latex arbeitet)
Eine Reaktion kann spontan ablaufen, wenn /\G negativ ist, muss es aber nicht
Dazu habe ich mir diese Gedanken gemacht:
Bei einer Reaktion sei
/\S = - 1 kJ/(mol*K)
/\H = - 250 kJ/mol
Bei T = 250 K ist /\G = 0,
bei T 0 und
bei T > 250 K ist /\G 250 K positiv
Bei gegebener /\S und gegebener /\H für eine Reaktion scheint
T zu beeinflussen, ob eine Reaktion abläuft oder nicht.
Wenn /\G > 0 ist, kann die Reaktion ablaufen, wenn du Energie zuführst
Das steht im Gegensatz zu meinem bisherigen Verständnis: Lässt
man die Aktivierungsbarriere einer Reaktion außer Acht, sollte
die Temperatur keinen Einfluss darauf haben, ob eine Reaktion
spontan abläuft oder nicht.
Hat sie aber, wie du siehst. Und trotzdem weißt du damit nicht, wie schnell die Reaktion abläuft.
Lediglich auf die
Reaktionsgeschwindigkeit sollte die Temperatur einen Einfluss
haben.
Wenn du die Aktivierungsbarriere einer Reaktion außer Acht lässt, hat die Temperatur keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit. Siehe Arrhenius-Gleichung
Was trifft zu?
Beides
Beeinflusst die Temperatur, ob (bei Außerachtlassen der
Aktivierungsbarriere) eine Reaktion spontan abläuft?
Ja, sie beeinflusst die Möglichkeit ob eine Reaktion spontan ablaufen kann, sofern keine kinetischen Hemmungen vorliegen
Oder beeinflusst die Temperatur dies nicht und hat lediglich
auf die Reaktionsgeschwindigkeit einen Einfluss?
Wie gesagt, sie beeinflusst im Allgemeinen Beides
Gruß
Peter
Hallo.
Ich habe gelernt:
/\G=/\S*T-/\H
Das hast Du falsch gelernt. Lies es nochmal nach, dann erübrigt sich auch der Rest Deiner Frage, schätze ich.
Grüße,
Grünblatt
Hallo,
daß
/\G=/\S*T-/\H
eigentlich
ΔG = ΔH - ΔS * T
lauten soll, wurde bereits gesagt.
Nachdem ich deine folgende Ausführung gelesen habe,
Das steht im Gegensatz zu meinem bisherigen Verständnis: Lässt
man die Aktivierungsbarriere einer Reaktion außer Acht, sollte
die Temperatur keinen Einfluss darauf haben, ob eine Reaktion
spontan abläuft oder nicht. Lediglich auf die
frage ich mich: wie hast du bisher die Bedingung für die Spontaneität einer chemischen Reaktion temperaturfrei verstanden?
Gruß
watergolf
Fragen zur Temperaturwirkung
frage ich mich: wie hast du bisher die Bedingung für die
Spontaneität einer chemischen Reaktion temperaturfrei
verstanden?
Bevor ich vom Temperatureinfluss wusste, waren für mich nur die Zu- oder Abnhame der Enthalpie oder der Entropie entscheidend. Wenn eine Reaktion ein bestimmtes Verhältnis aus Enthalpie- und Entropie-Änderung hatte, lief sie ab. Dafür war die Temperatur in meinen Überlegungen unerheblich: Unabhängig von ihr wurde die gleiche Reaktionsenthalpie frei oder benötigt und die Entropie nahm unabhängig von der Temperatur ab oder zu.
In meiner Vorstellung wurde die Umgebungstemperatur nur zum Überwinden der Aktivierungsbarriere benötigt, der weitere Reaktionsablauf und die dafür benötigten Enthalpie-Änderungen und Entropie-Änderungen stammten aus den Reaktionsparntern.
Komplett habe ich diese Vorstellung nicht hinter mir gelassen.
Mehr oder weniger unabhängig davon stellt sich mir die Frage, wie Temperaturänderungen überhaupt auf eine Reaktion einwirken können. Eine höhere Temperatur bedeutet eine höhere durchschnittliche Bewegung der Atome und Moleküle.
Wieso wird durch eine höhere Bewegung bei bestimmten Reaktionen diese Reaktion begünstigt oder erst ermöglicht? Weil die Bindung der molekularen Edukte durch ihre erhöhte Schwingung zB instabil wird und sie in atomare Bestandteile eher zerfallen?
Durch welche Effekte wirkt die Temperatur auf chemische Reaktion?
Gruß
Paul
Hallo Paul: Damit eine chemische Reaktion thermochemisch abläuft gibt es aufgrund der Gibbs-Helmholtz-Gleichung 4 Möglichkeiten:
^G = ^H - T x ^S
Exotherme Reaktionen:
a) ^H 0. Nimmt die Enthalpie ^H ab (-^H, exotherme Reaktion) und die Entropie ^S zu, läuft die chemische Reaktion spontan ab. Die Reaktion ist beendet, wenn ^G = 0 (^H = T x ^S) ist.
z.B.: N2H4 + O2 --> N2 + 2 H2O ; ^H = -623 kJ/mol
b) ^H 2 NH3 ; ^H = -91,8 kJ/mol
Endotherme Reaktionen:
c) ^H > 0 und ^S > 0. Nimmt die Enthalpie ^H zu (+ ^H, endotherme Reaktion) und die Entropie ^S zu, muss T x ^S > ^H sein, damit die chemische Reaktion abläuft. Die Reaktanden reagieren nur oberhalb einer bestimmten Temperatur.
z.B.: CO2 + C --> 2 CO Idealtemp.: 1’000°C; ^H = + 173 kJ/mol
d) ^H > 0 und ^S 2 O3 (Reaktion nur unter UV od. elektr. Entladung möglich)
^H = + 286 kJ/mol; T x ^S = - 41 kJ/mol
Alles klar? Gruss. Paul (der andere)
Hallo Paul,
Mehr oder weniger unabhängig davon stellt sich mir die Frage,
wie Temperaturänderungen überhaupt auf eine Reaktion einwirken
darüber kann man sich u.a. im Kapitel: „Chemische Eigenschaften des Wasserstoffs“ in Lehrbüchern der Chemie informieren.
Z.B.: „Die Bindungsenergie der H–H Bindung beträgt 431 kJ/mol. Bei den Reaktionen des Wasserstoffs muß die Bindung aufgebrochen werden, um neue Bindungen knüpfen zu können. Da die Bindungsenergie relativ hoch ist, finden die meisten Reaktionen des Wasserstoffs erst bei höheren Temperaturen statt“.
Da hast du die Lösung des Rätsels: „ wie Temperaturänderungen überhaupt auf eine Reaktion einwirken können.“
Auch deine Frage:
Durch welche Effekte wirkt die Temperatur auf chemische
Reaktion?
kann u.a. durch das obige Aufbrechen von Bindungen beantwortet werden.
Es gibt noch weitere Effekte der Temperatur, denn sie wirkt neben der Hin- auch auf die Rückreaktion.
In Lehrbüchern der Chemie findet sich das z.B. im Kapitel: „Das Prinzip des kleinsten Zwangs“ unter: “Temperaturänderungen“.
Der Zahlenwert der Gleichgewichtskonstanten K ist temperaturabhängig. Darüber erfolgt die Beeinflussung der Gleichgewichtslage durch die Temperatur. Siehe z.B. Ammoniaksynthese aus N2 und H2 oder die Reaktion von CO2 und H2 zu CO und Wasser.
Gruß
watergolf