Frage von thebestcouple, 18

Freie Enthalpie G?

Hallo Zusammen

Ich habe nochmals eine Frage bzgl. der freien Enthalpie G:

Was ist der Unterschied zwischen ∆G und ∆G°? Und wie wirkt sich das auf das chem. Gleichgewicht aus?

Die Formel von ∆G und ∆G° hab ich auch nicht ganz verstanden und im Internet wurde ich leider auch nicht viel schlauer...

  • ∆G = 0 im chem. Gleichgewicht mach für mich noch Sinn, denn da bleibt die Änderung der Edukt- bzw. Produktkonzentration konstant, sprich es darf keine resultierende Änderung in der enthalpie und in der Entropie mehr geben.
  • ∆G° = -RT · ln(K) sollte ja auch nur für den Gleichgewichtszustand gültig sein oder? Was bedeutet dann aber -RT und weshalb kommt man auf den natürlichen Logarithmus von der Gleichgewichtskonstante K?

Vielen Dank!

Expertenantwort
von vach77, Community-Experte für Chemie, 6

a) Die Änderung der freien Reaktionsenthalpie ΔG eines Systems, wenn p = const und T = const ergibt sich aus der Gleichung von GIBBS-HELMHOLTZ: ΔG = ΔH - T · ΔS

b)Für Standardbedingungen (p = 1013 hPa; T = 298 K) kann man die feie Reaktionsenthalpie nach der Gibbs-Helmholtz-Gleichung berechnen, wenn man jeweils die Standardbedingungen für die einzelnen Größen einsetzt.

Aus den Werten der freien Reaktionsenthalpie bei Standardbedingungen kannst Du Aussagen über das Gleichgewicht einer chemischen Reaktion machen.
Ist ΔGr° < -30 kJ/mol, dann ist das Gleichgewicht fast 100%-ig auf der Produktseite.
Ist ΔGr° > +30 kJ/mol, dann läuft so gut wie gar keine Reaktion ab.
Ist ΔGr° ≈ 0 kJ/mol, sind die Edukt- und Produktmengen in etwa gleich groß.

Man ermittelt in Experimenten für ein chemisches Gleichgewicht die Gleichgewichtskonstanten K bei verschiedenen Temperaturen T. Trägt man nun den natürlichen Logarithmus von K (lnK) über der Temperatur T ab, dann erhält man eine Gerade von der Form y = mx + b. Dabei sind bei der Temperatur T
y = ln K und x = 1/T. m und b sind Konstanten.

So kommt es zu folgender Beziehung zwischen K und T für eine exotherme Reaktion:
ln K = - ΔGr°/R ·1/T oder durch Ersatz von ΔGr° laut Gleichung von GIBSS-HELMHOLTZ:

lnK = - ΔHr°/ R · 1/T + R · ΔSr°/R

Aus der Steigung der ermittelten Geraden kann dann ΔHr° und aus dem Ordinatenabschnitt ΔSr° ermittelt werden.

Kommentar von vach77 ,

Hallo thebestcouple, mir ist ein Schreibfehler unterlaufen. Hast Du ihn bemerkt?

ΔG hat die Einheit kJ und nicht kJ/mol. Das gilt natürlich auch für
ΔGr°.

Kommentar von thebestcouple ,

Vielen Dank für deine Antwort. Hab's nun endlich verstanden! 

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