Warum ist der Standardzustand der energieärmste?
4 Antworten
Gewöhnlich ist die energieärmste Form auch experimentell einfach handzuhaben, so daß sie sich als Referenzpunkt eignet. Das ist auch vernünftig so, denn wenn es die energieärmste Form ist, dann kann sie sich ja nicht so ohne weiteres in andere, energiereichere Formen umwandeln.
In der Praxis muß das nicht immer stimmen; ein Reaktionsprodukt muß sich nicht immer in der stabilsten Form bilden, und dann stimmen die gemessenen Reaktionsenergien nicht mehr mit den berechneten überein. Ich kenne das Problem aus meiner Diplomarbeit, wo es um die Bildungsenthalpien von Siliciumwasserstoffverbindungen ging: Bei der experimentellen Bestimmung zersetzt man sie zu Si+H₂ und mißt den Energieumsatz. Leider bildet sich dabei Silicium in einer amorphen Form, nicht in der kristallinen, und deshalb hat es eine Standardbildungsenthalpie ≠ 0.
Besonders tückisch ist das Beispiel Phosphor: Die stabilste Form ist schwarzer Phosphor, der sich aber nur schwierig rein herstellen läßt. Deshalb hat man beschlossen, ausnahmsweise die instabilste Form, nämlich weißen Phosphor, als Standardzustand zu definieren, weil der wohl definiert und leicht herzustellen ist.
Der energieärmste Zustand ist normalerweise der stabilste. Beispielsweise beim Atom springen angeregte Elektronen in kurzer Zeit wieder auf ein energieärmeres stabiles Niveau zurück. Zur chemischen Stabilität hat dir Nutzer Indiachinacook bereits eine gute Antwort gegeben.
Oder nehmen wir potentielle Energie (Lageenergie). Eine auf einer Bergkuppe liegende Kugel bleibt nur solange stabil, bis sie angestoßen wird und hinunterrollt. Am stabilsten ist sie erst am (dort vorhandenen) tiefsten Punkt, wo die Lageenergie am geringsten ist.
Beispiel Kernspaltung und Kernfusion. Bei der Kernfusion liefern nur leichte Kerne bis zum stabilen (energieärmsten) Eisen Energie. Schwerere Kerne brauchen wieder Energie bzw. liefern Energie durch Spaltung. Sie sind sogar instabil (radioaktiv) und zerfallen selbständig unter Energieabgabe solange, bis sie stabile energiearme Eisenkerne sind.
das steht da auch: der energieärmste ist der stabilste. Um aus einem energiearmen einen mit mehr Energie zu machen, muss man Energie zuführen. Einer mit mehr Energie fällt aber von selbst in den energieärmeren und gibt dabei Energie ab. Das ist wie mit einer Burg aus Klötzchen: umschmeißen ist leichter als aufbauen.
Warum ist der Standardzustand der energieärmste?
Nochmal ne ganz andere Antwort:
Weil man das aus praktischen Gründen genau so definiert hat. Dass es bei einigen wenigen Stoffen davon Ausnahmen gibt und man den Standardzustand dort anders definiert, hat indiachinacook beschrieben.