5.2 Massenwirkungsgesetz 

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Thermodynamische Prinzipien zur Abschätzung von Reaktionsabläufen:

HAUPTSÄTZE DER THERMODYNAMIK

1. Hauptsatz: Gesetz von der Erhaltung der Energie

Energie kann von einer Form in eine andere umgewandelt,   sie kann jedoch weder erzeugt noch zerstört werden.

Definitionen: Die innere Energie U in J beinhaltet alle molekularen Energien:

Q ist die Wärmemenge  in J; (p*V) ist die mechanische Arbeit W (Druck-Volumen-Arbeit)

Die Enthalpieänderung  D H in J ist somit die Energieänderung bei konstantem Druck p.

D H = D U + p*D V = Qp

 

2. Hauptsatz: Spontaner Ablauf von Reaktionen

Jede spontane Änderung eines Systems ist mit einer Entropiezunahme verbunden.
oder:
Einer spontanen Änderung eines Systems kann nur mit Energiezugabe entgegengewirkt werden!

Definitionen: Die Entropie S in J*K-1*mol-1 ist ein Maß für

D Sgesamt = D SSystem + D SUmgebung

D SUmgebung = D HReaktion / T

oder nach Gibbs:  Die Freie Enthalpie (Gibbs-Enthalpie) G in J/mol:

D G = -T*D Sgesamt = D HReaktion - T*D SSystem

 

3. Hauptsatz: Absolute Entropie am absoluten Nullpunkt (0 K)

Am absoluten Nullpunkt (0 K) kann die Entropie S einer ideal kristallinen Substanz zu Null angenommen werden.

Anmerkung: Substanzen mit Kristalldefekten haben eine Entropie > 0 bei 0 K.

 

Näheres erfahren Sie in den Vorlesungen "Technische Chemie" bzw. "Thermodynamik"

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© Prof. Dr. M. Häberlein in FH Frankfurt a. M., Fachbereich 2: Informatik und Ingenieurwissenschaften