0 Daumen
33 Aufrufe

Aufgabe:

Wie verhälten sich die zwei Grössen Enthalpie und die Entropie zueinander? Wann läuft eine Reaktion ab wann nicht?

Verschiednen Zustände:

1)ΔH < 0, ΔS > 0

2)ΔH < 0, ΔS < 0

3)ΔH > 0, ΔS < 0

4) ΔH > 0, ΔS > 0


Problem/Ansatz:

Die Lösung wäre

ΔH < 0, ΔS > 0 → Die Reaktion läuft ab,

ΔH < 0, ΔS < 0 → Die Reaktion läuft bei tiefer Temperatur ab.,

ΔH > 0, ΔS < 0 → Die Reaktion läuft nicht ab,

 ΔH > 0, ΔS > 0 → Die Reaktion läuft bei hoher Temperatur ab.

Welche Grösse entscheidet ob eine Reaktion abläuft ? Und ob die Temperatur hoch oder tief ist?

Meines wissens nach beschreibt die Enthalpie das System sprich die innere Energie und das Produkt von Volumen und Druck. Dann kennen wir noch die Gibsenthalpie diese beschreibt ob eine Reaktion spontan oder nicht spontan abläuft jedoch können in beiden Fällen entweder mit Energie oder ohne eine Reaktion ablaufen. Daher würde für mich Sinn machen dass bei allen Zuständen eine Reaktion abläuft. Eine weitere Überlegung meinerseits war dass mir nicht bekannt ist dass die Entropie auch negativ werden kann! Denn meines wissens kann eine Unordnung/Anzahlmöglichkeiten wofür die Entropie steht nur zunehmen. Somit ist mir das ein wenig unklar weshalb jetzt wo was geschieht.

Vielen Dank für die Hilfe!


Gruzz

von

1 Antwort

0 Daumen
 
Beste Antwort

Salut,


Wie verhälten sich die zwei Grössen Enthalpie und die Entropie zueinander? Wann läuft eine Reaktion ab wann nicht?
Verschiednen Zustände:

Es ist die "Freie Reaktionsenthalpie" (oder auch Gibbs - Helmholtz - Enthalpie), die dir Aufschluss darüber gibt, ob eine Reaktion freiwillig ablaufen kann oder nicht und natürlich auch wie Reaktionsenthalpie und Reaktionsentropie zueinander stehen:

Dabei gilt:

ΔGR =  ΔHR - TΔSR

Eine Reaktion kann nur dann ablaufen, wenn ΔGR negativ, also < 0 ist. Damit das überhaupt möglich ist, muss die Summe aus ΔH und ( -T ΔSR) negativ sein.

Die Lösung wäre
ΔH < 0, ΔS > 0 → Die Reaktion läuft ab,

ΔS > 0 bedeutet, der Term -T ΔSR wird negativ, denn T ist immer > 0. Da nun ΔHR negativ ist, liefert die Summe der beiden negativen Teile ein ΔGR < 0, die Reaktion läuft also ab.

ΔH < 0, ΔS < 0 → Die Reaktion läuft bei tiefer Temperatur ab.,

ΔSR ist negativ (die Reaktion verbraucht Entropie). Der Term -T ΔSR ist folglich positiv. Da ΔHR auch hier negativ ist, kann ΔGR nur dann < 0 sein, wenn die Temperatur niedrig ist und der ΔHR - Term somit dominiert.

ΔH > 0, ΔS < 0 → Die Reaktion läuft nicht ab.

ΔHR > 0  ⇒  endotherme Reaktion. ΔSR < 0, damit -T ΔSR > 0. Die Summe dieser beiden positiven Teile führt zu ΔGR > 0, wodurch die Reaktion nicht abläuft.

ΔH > 0, ΔS > 0 → Die Reaktion läuft bei hoher Temperatur ab.

Auch hier handelt es sich wieder um eine endotherme Reaktion, da ΔHR > 0. Die Reaktion kann somit nur dann ablaufen, wenn ΔSR > 0, folglich -T ΔSR negativ und gleichzeitig die Temperatur hoch genug ist, damit sich der Betrag der Entropie dem Betrag der Enthalpie als überlegen erweist und daraus wiederum ein ΔGR < 0 resultiert.


Schöne Grüße :)

von 22 k

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Chemielounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community