Guten Abend,
ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um den folgenden Abschnitt zu verstehen.
Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten.
Exotherme Reaktionen, bei
denen die Unordnung kleiner
wird, können nur stattfinden,
wenn das negative Produkt
aus Temperatur und
Entropieänderung einen
kleineren Wert als die
Enthalpieänderung hat, damit
ΔG noch negativ ist. also z.B.
ΔG = -5 - (-3) = - 2
Hier darf die Temperatur also
nicht zu hoch sein.
Das verstehe ich leider noch überhaupt nicht. Hier sind im folgenden meine Gedanken dazu:
Ich stelle mir die Frage:
Wann können exotherme
Reaktionen, bei denen die
Unordnung kleiner wird,
stattfinden?
ΔG = ΔH - T * ΔS
- ΔG = Gibbs‘sche Energie, Gibbs‘ freie Energie oder freie Enthalpie
- ΔH = Änderung der Enthalpie
- T = absolute Temperatur in Kelvin
- ΔS = Änderung Entropie
ΔG = ΔH - T * ΔS
- exotherme Reaktionen haben immer eine negative Änderung der Enthalpie, somit ist ΔH hier negativ
- die absolute Temperatur in Kelvin ist immer positiv, somit ist T positiv
- Die Änderung der Entropie (ΔS) ist hier negativ, da die Unordnung laut Frage kleiner wird
Somit:
ΔG = ΔH - T * ΔS
ΔG = negativ - positiv * negativ
= negativ - negativ
= negativ + positiv
🟩Folgendes gilt ja für die Gibbs-Helmholtz-Gleichung:
- Wenn ΔG negativ ist, also < 0, so läuft die Reaktion spontan und freiwillig ab, dies nennt man exergon. Hier führt die Reaktion zu einem energetisch günstigeren Zustand.
- Wenn ΔG positiv ist, also > 0, so läuft die Reaktion nicht freiwillig ab, sie müsste unter Energiezufuhr erzwungen werden, dies nennt man endergon. Hier führt die Reaktion zu einem energetisch ungünstigeren Zustand.🟩
Laut der Fragestellung (Wann können exotherme Reaktionen, bei denen die Unordnung kleiner wird, stattfinden?) muss die Reaktion ja endergon sein. Denn eine endergone Reaktion führt ja zu einem energetisch ungünstigeren Zustand. Und wenn die Unordnung kleiner wird, wird der Zustand ja energetisch ungünstiger.
- Und wie oben genannt gilt für eine endergone Reaktion ja für ΔG > 0
Nun wieder zu der oben “hergeleiteten Formel“:
ΔG = ΔH - T * ΔS
ΔG = negativ - positiv * negativ
= negativ - negativ
= negativ + positiv
➡️Da ΔG > 0 sein muss, muss das Produkt aus Temperatur und Entropieänderung größer sein als der negative Wert der Enthalpieänderung.
⚠️Im Zitat oben steht es aber genau umgekehrt: Dass exotherme Reaktionen, bei denen die Unordnung kleiner wird, nur stattfinden können, wenn das negative Produkt aus Temperatur und Entropieänderung einen kleineren Wert als die Enthalpieänderung hat, damit ΔG noch negativ ist.
🤯Das verstehe ich leider noch gar nicht, wieso das so ist.
