Materialkreisläufe

Thermodynamik   Antworten auf die wichtigsten Probleme     Wieso verdunsten Flüssigkeiten ? – Wieso lösen sich KNO3-Kristalle auf ?   Antwort: Verdunsten: Prinzip des Entropiemaximums; d.h. höherer Aggregatszustand ® höheres DS° KNO3-Kristalle lösen sich auf, wegen dem Prinzip der Entropiezunahme: Viele endotherme Reaktionen (DH>0) laufen freiwillig ab ® ein Salz löst sich in Wasser (trotz Abkühlung) - Gitterenthalpie > Hydrationsenthalpie – freiwillig auf.     Was ist wenn G=0 ist ?   Antwort: Die Reaktion läuft gar nicht ab, den die Entropie ist im Gleichgewicht.   Könnte man Tetrachlorkohlenstoff mit Hilfe eines geeigneten Katalyator bei 15°C und p=1bar gemäss:   CCl4 + O2 ® CO2 + 2 Cl2 verbrennen ? DHj°(CCl4) = -139,8 kJ/mol DS° (CCl4) = 214 J/mol   Antwort: DG = DH – T *DS DG = -139,3 kJ/mol – 288K * 214J/mol DG = -139,3 kJ/mol – (288K * 0,214 kJ/mol) DG = -200,932 kJ/mol – 326 kJ/mol   CCl4 + O2 ® CO2 + 2 Cl2 DH= (-139,3kJ7mol + O kJ/mol) (-393,5kJ/mol + 2*0) Edukte Produkte   ® Produkte – Edukte ® (-393,5kJ/mol - 139,3kJ/mol) DH = -254,2 kJ/mol     DS°= (214kJ/mol + 205,0 J /mol) ® (213,8 kJ/mol + 2 * 223 J/mol) DS°= 419 J7mol – 659,8 J7mol DS°= 240,8J/mol   DH = -254,2 kJ/mol DS°= 240,8J/mol T = 298 °K   DG = -254,2 kJ/mol – 0,24kJ/mol * 298 °K DG = - 328,104 kJ/mol Man will die Reaktionsenthalpie einer Reaktion bestimmen. Dies ist jedoch expermentell nicht möglich.

Gibt es eine andere Möglichkeit, diese zu bestimmen? – Begründung.   Antwort: Über die bekannten Enthalpien berechnen. ® Die Reaktionsenthalpie ist unabhängig vom Reaktionsweg, sie hängt nur vom Ausgangs- und vom Endzustand dees Systems ab.   Viele chem. Reaktionen, die DG<0 haben, laufen erst nach Zugabe eines Katalysators spontan ab. Wieso ?   Antwort: Weil die Aktivierungsenergie zu hoch ist; mittels Katalysator wird die Aktivierungsebergie herabgesetzt.

                       

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