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14 Zusammenfassung

Reaktionsenthalpie ΔHR⁰ [kJ]
Reaktionsenthalpie ΔHR⁰ ist die Reaktionswärme Qp bei konstantem Druck.

Standardbedingungen
Temperatur T: 25°C oder 298 K; Druck p = 1013 hPa

Molare Standard-Bildungsenthalpie ΔHf⁰ [kJ/mol]
Willkürlich hat man für Elemente und für H¹⁺ (aq) bei Standardbedingungen den ΔHf⁰-Wert mit null festgelegt.

Molare Standard-Reaktionsenthalpie ΔHR⁰ [kJ/mol]
Standard-Reaktionsenthalpie ΔHR⁰ [kJ]

Berechnung:
ΔHR⁰ = ΣΔHR⁰ (Produkte) - ΣΔHR⁰ (Edukte)

Zur eindeutigen Angabe der molaren Reaktionsenthalpie gehört immer die jeweilige Reaktionsgleichung:
 2 Ag¹⁺ (aq) + Cu (s)       →    2 Ag (s) + cu2+ (aq)                   ΔHR⁰ = -147 kJ/mol
 Ag¹⁺ (aq) + ½ Cu (s)      →    Ag (s) + ½ Cu²⁺ (aq)                  ΔHR⁰ = -73,5 kJ/mol ?

Experimentelle Neutralisationsenthalpie
Allgemeine Kalorimeterformel für exotherme Prozesse:

ΔQp = ΔH = - (CK ∙ Δ T + cW ∙ mW ∙ ΔT )

  • mW = Masse des Kalorimeterwassers
  • cW = 4,18 J/(g ∙ K) = spez. Wärmekapazität des Wassers bei konstanten Druck (= „Um 1 g Wasser um 1 K zu erwärmen, benötigt man 4,18 J“).
  • CK = Wärmekapazität des Kalorimeters
  • ΔT = T₂ (Endtemperatur) - T₁ (Anfangstemperatur)

Hessscher Satz (Gesetz der konstanten Wärmesummen)
Die Reaktionsenthalpie ist unabhängig vom Reaktionsweg, sie hängt nur vom Ausgangs- und vom Endzustand des Systems ab.

Entropie S
Entropie kann als Maß für die Unordnung eines Systems interpretiert werden. Die Entropie ist ein direktes und quantitatives Maß für die Unordnung.

  • S⁰ [J/K ∙ mol] = molare Standard-Entropie
  • S⁰ [J/K ∙ mol] = molare Standard-Reaktionsentropie

ΔRSm⁰ = ΣΔSm⁰ (Produkte) - ΣΔSm⁰ (Edukte)

Gibbs-Helmholtz-Gleichung

14-00-a ab gibbs-helmholtz-gleichung

bzw.: ΔGR⁰ = ΔHR⁰ - 298K ∙ ΔSR
Exergonische Reaktionen ΔGR⁰ < 0
Endergonische Reaktionen ΔGR⁰ > 0

Eine Reaktion verläuft bei der Temperatur T spontan, wenn die Änderung der freien Enthalpie negativ ist, also wenn ΔGR⁰ < 0 ist.