Zusammengefasst sind alle Vorlesungen "Allgemeine Chemie für Biologen" von Dr Thomas Meergans.
Thematik: Thermodynamik
Die vom Dr Michael Koverman habe ich separat zusammengefasst.
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Zusammenfassung Chemie ab
Meergans
Thermodynamik
Hauptsätze der Thermodynamik:
„Energie kann weder erschaffen noch zerstört werden, sie kann aber von einer Form
in eine andere Form umgewandelt und zwischen Systemen und deren Umgebung
übertragen werden“
Hauptsätze:
1. Hauptsatz: beschreibt die Wege der Energieveränderung. Berechnung von
Reaktionswärmen
2. Hauptsatz: beschreibt, warum Reaktionen stattfinden oder nicht
Systeme
System I Systeme II
(Thermodynamisches
Universum)
1. offenes System: Austausch von Materie und
Energie mit der Umgebung (z.B. Automotor,
Organismus)
2. geschlossenes System: kein Austausch von
Materie mit der Umgebung aber Übertritt von
Zusammenfassung Chemie ab Meergans 1
, Energie (z.B. Kühlpack)
3. Isoliertes System: kein Austausch von Materie
und kein Austausch von Energien mit der
Umgebung (z.B. Thermosflasche)
Energie, Arbeit und Wärme
Arbeit: ist Energie, die benötigt wird, um ein massehaltiges Objekt zu bewegen
Wärme: ist Energie, die benötigt wirde, um die Temperatur eines Objektes zu
erhöhen
Energieformen:
potenzielle Energie (Fahrrad am Berg)
kinetische Energie (Fahrrad fährt Berg runter)
Chemische Energie: potenzielle Energie, die sich aus der Anordnung der Atome
einer Substanz ergibt
Energieeinheiten:
Kraft: Masse * Beschleunigung
Arbeit: Kraft * Weg
spezifische Wärme: Energiemenge, um 1 g einer Substanz um 1°C zu erwärmen
Kalorie: veraltete Einheit der Wärmeenergie
Innere Wärme (U):
Def. : ist die Summe aller kinetischen und potenziellen Energien sämtlicher
Bestandteile des Systems
ΔU= U(Ende) - U (Anfang) ΔU= Q + W
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, Enthalpie
Def: Wärmefluss in Prozessen mit konstantem Druck
ΔH: ist gleich bei konstantem Druck aufgenommene oder abgegebene Wärme
ΔH = Q(p)
Druck - Volumen - Arbeit: W = -pΔV
Kaloriemetrie
Wärmekapazität:
Materialeigenschaft, die angibt,
wieviel Wärme ΔQ pro
Temperaturänderung ΔT speichern
kann
Spezifische Wärmekapazität:
Übertragene Wärmemenge ÷
(Masse der Substanz x
Temperaturänderung)
molare Wärmekapazität:
Reaktionstypen
Exotherm:
Reaktion gibt Wärme an die Umgebung ab
Vorzeichen: -
Endotherm:
Reaktion nimmt Wärme von der Umgebung auf
Vorzeichen: +
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, Reaktionsenthalpie
ΔH = H(Produkte) - H(Edukte)
ΔH > 0: Energie wird aufgenommen
ΔH < 0: Energie wird frei
1. Enthalpie: extensive Eigenschaft:
(dabei bleiben die intensive Eigenschaften (Konzentration, Temperatur) gleich)
Betrag von H direkt proportional zur Stoffmenge
2. ΔH für Rückreaktion ist betragsmäßig gleich
3. ΔH hängt von zustand der Reaktanten ab
Temperatur
Druck
Aggregatzustand:
1. l → g: +
2. g → l: -
3. H2O von l → g: ΔH = ΔH1 - ΔH2
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