Eine Zusammenfassung des dritten Halbjahres in Chemie an einem Gymnasium in Baden-Württemberg auf Leistungskursniveau. Die Zusammenfassung wurde von meinem Lehrer auf Vollständigkeit und Richtigkeit überprüft. Folgende Themenblöcke sind vertreten:
- Wärmekapazität
- Energetik: Entropie, En...
Definition: Ein System ist ein räumlich begrenzter Ort, an dem eine Reaktion stattfindet. Alles andere wird als
Umgebung bezeichnet
offenes System: Stoff- und Energieaustausch
geschlossenes System: Energieaustausch
isoliertes System: kein Austausch!
Die Energiemenge U die ein System besitzt wird als innere Energie U bezeichnet. Sie setzt sich zusammen aus:
- ungeordneten Molekülbewegungen (kinetische Energie, Schwingungsenergie, Rotationsenergie)
- Bindungsenergien (chemische Bindungen [kovalent, metallisch, ionisch], Wechselwirkung)
Die innere Energie U ist nicht messbar, nur ihre Änderung U
Bei einer exothermen Reaktion wird Energie abgegeben --> Die innere Energie nimmt ab
--> U < 0
1. Hauptsatz der Thermodynamik
Die Gesamtenergie eines Systems und dessen Umgebung bleibt konstant
Die Energie kann entweder in Form von Volumenarbeit W oder Wärmeenergie Q abgegeben werden
Prozessführungen
1. isochore Prozessführung
- Das Volumen bleibt konstant, die abgegebene Energiemenge muss also komplett der Änderung
der inneren Energie entsprechen
2. isobare Prozessführung:
- Der Druck bleibt konstant, die abgegebene Energiemenge setzt sich also aus der Volumenarbeit W
und der abgegebenen Wärmeenergie Q zusammen
Definition: Die Enthalpieänderung H beschreibt die ausgetauschte Wärme zwischen einem geschlossenem
System und seiner Umgebung bei konstantem Druck (isobare Prozessführung)
--> Q = H
Wird Wärmeenergie abgegeben, ist es eine exotherme Reaktion --> H < 0
Wird Wärmeenergie aufgenommen ist es eine endotherme Reaktion --> H > 0
Die Änderung der Enthalpie lässt sich durch Kalometrie bestimmen - Da die Enthalpieänderung die abgegebene
Wärmemenge ist, lässt sich diese als Temperaturänderung in einer definierten Umgebung messen.
Die Energiemenge, die man benötigt um 1g eines Stoffes um 1 Kelvin zu erhöhen wird als
spezifische Wärmekapazität c bezeichnet.
C (Stoffportion x) = m(x) * c(x)
In einem Kalorimeter nehmen sowohl die Flüssigkeit (normalerweise Wasser) als auch das
, Material des Kalorimeters die Wärme auf
Messung
Definition: Die Bildungsenthalpie H (engl. formation) einer Verbindung ist die Reaktionsenthalpie bei
der Synthese der Verbindungen aus den Elementen (O , N , Na, Cl , K, …)
Standardbedingungen:
• Standarddruck: 1013mbar
• Standardtemperatur: T = 298,15K (25°C)
Die molare Standardbildungsenthalpie H einer Verbindung ist die Enthalpieänderung bei der
Synthese von 1 mol einer Verbindung aus den Elementen unter Standardbedingungen.
Die Standardbildungsenthalpie der Elemente ist 0 KJ
Satz von Hess
Die Reaktionsenthalpie H einer Reaktion ist die Summe der Reaktionsenthalpien der Teilschritte, in die
eine Reaktion zerlegt werden kann.
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