'Triebkraft' einer chemischen Reaktion

Wissenschaft Chemie
#1

hallo!

Es soll ein Lückentext vervollständigt werden:
"Die Triebkraft einer chemischen Reaktion ist die (1). Beträgt sie null, herrscht (2).

Ich habe ausgefüllt
(1)=Entropie
(2)=Gleichgewicht

Richtig soll sein (1)=freie Enthalpie.

Entropie ist meiner Ansicht nach richtig. Entscheidend dafür, ob eine chemische Reaktion abläuft oder nicht, ist die Entropie des Universums. Nimmt diese zu, läuft die Reaktion ab. Nimmt sie nicht zu, läuft sie nicht ab. Ist die Entropie null, befindet sich das Universum im Stillstand und im Gleichgewicht.

Hätte der Lückentext gelautet:
„Die Triebkraft im abgeschlossenen Reaktionsraum einer chemischen Reaktion ist die (1).“, wäre (1)=freie Enthalpie.
Mit der obigen Forumlierung jedoch nicht.

Treffen meine Überlegungen zu?

Gruß
Paul

#2

Moin auch,

streng genommen hast du recht. However, im Allgememinen wird bei der Untersuchung einer chemischen Reaktion immer nur das System betrachtet und nicht die Umgebung. Und da stimmt dann eben, dass die Enthalpie zuständig ist.

Ralph

#3

Hallo Paul,

was mich wundert: Warum fragst du noch, wenn du die richtige Lösung: „(1)=freie Enthalpie“ kennst?
Das war dann doch der Lehrstoff den du bearbeitet hast und in deinen Büchern solltest du weitere Hinweise zum Problem finden.

„Freie Enthalpie“ ist schon richtig.
Im Inhaltsverzeichnis meines Lehrbuches nachgesehen unter dem Stichwort: „Triebkraft von Reaktionen“ findet sich u.a.:
„Mit Hilfe der Thermodynamik können wir entscheiden, welche der Reaktionen eine zusätzliche Triebkraft benötigen und welche freiwillig verlaufenden Reaktionen diese zur Verfügung stellen können.“
Und weiter:
„So ist es möglich zu entscheiden, ob eine Reaktion freiwillig verläuft, indem man die Freie Enthalpie des Gemisches bei verschiedenen Zusammensetzungen berechnet … “. …

„Die Bedingungen für die Freiwilligkeit einer Reaktion lassen sich auch in Abhängigkeit von der Freien Reaktionsenthalpie formulieren:
Für ΔRG B freiwillig ab; …“.

Alle Zitate aus meinem Lehrbuch.

Treffen meine Überlegungen zu?

Das ganze Gebiet ist nicht einfach und man sollte sich intensiv damit beschäftigen.

Gruß

watergolf

#4

was mich wundert: Warum fragst du noch, wenn du die richtige
Lösung: „(1)=freie Enthalpie“ kennst?

In meinem Verständnis ist das eben nicht die richtige Lösung. Die entscheidende Größe ist die Entropie, die freie Enthalpie beschreibt meinem Verständnis nur die Änderung der Entropie des Universums, indem sie aus dem abgeschlossenen Reaktionsraum zugängliche Werte verrechnet.

Gruß
Paul

#5

Hallo Paul,

besorge dir vielleicht Peter W. Atkins „Physikalische Chemie“, VCH Verlag, 2. Auflage.
Die Lösung deines Problems findest du auf Seite 144 im Kapitel: „Freiwillig ablaufende endotherme Reaktionen“ und auf den Seiten davor mit den hinführenden Gleichungen.
Besonders wichtig ist dabei Gleichung 4-25 b) auf Seite 141:
ΔG = ΔH - TΔS

Das was du dir unter:

beschreibt meinem Verständnis nur die Änderung der Entropie
des Universums, indem sie aus dem abgeschlossenen

„die Änderung der Entropie des Universums“ vorstellst, bezeichnet Atkins wahrscheinlich als: „Umgebung“ und stellt sie sich als ein: „unendlich ausgedehntes Wärmebad (in der Praxis ein Wasserbad), dessen Temperatur konstant und gleich T ist“ vor (nach Atkins S. 118 und S. 119).

Der folgende Satz bei Atkins auf S. 144 oben:
„Die Triebkraft endothermer Reaktionen ist daher die Entropiezunahme im System, diese muß die Entropieabnahme der Umgebung (durch Wärmeabgabe an das System,
dS’ = - dH/T) überwiegen“,
kommt deinen Überlegungen vielleicht näher.

Genauer solltest du das Kapitel aber selber durcharbeiten. Dort wird alles gesagt was dich interessiert.

Gruß

watergolf