Präsentation herunterladen
Veröffentlicht von:Adala Ehrenfeld Geändert vor über 10 Jahren
1
Warum ist die Thermodynamik interessant?
2
Warum ist die Thermodynamik interessant?
Energie für unsere Zwecke verwenden: Arbeit verrichten
3
Naphtalin Lift Marmor mit Salzsäure: exotherme Reaktion
CaCO3 + 2 HCl (aq) H2O (l) + CO2 (g) + CaCl2 (aq)
4
Naphtalin Lift Marmor mit Salzsäure: exotherme Reaktion
CaCO3 + 2 HCl (aq) H2O (l) + CO2 (g) + CaCl2(aq) Natriumcarbonat mit Salzsäure: endotherme Reaktion Na2CO3 + 2 HCl (aq) H2O (l) + CO2 (g) + 2 NaCl(aq)
5
Mit Hilfe von spontanen Reaktionen kann Arbeit verrichtet werden
6
Spontane Reaktionen: Gesamtentropie nimmt zu
7
Änderung der Gesamtentropie = Änderung der Umgebungsentropie + Änderung der Systementropie
8
D Gesamtentropie = D Umgebungsentropie + D Systementropie
Umgebungsentropie: Beurteilbar über Reaktionsenthalpie D Systementropie: Anzahl Teilchen, Aggregatszustand u.ä.
9
Aceton Mischbar mit Wasser: Gesamtentropie nimmt zu Mischbar mit Benzin: Gesamtentropie nimmt zu
10
Systementropie nimmt zu, da Stoffe verteilt werden
Mischbar mit Wasser: Gesamtentropie nimmt zu Mischbar mit Benzin: Gesamtentropie nimmt zu Aceton Systementropie nimmt zu, da Stoffe verteilt werden Umgebungsentropie nimmt zu, da exotherm mit Wasser mit Benzin mit Wasser mit Benzin
11
Mischen ist immer durch Zunahme von Systementropie begünstigt, ABER:
Mischbar mit Wasser: Gesamtentropie nimmt zu Mischbar mit Benzin: Gesamtentropie nimmt zu Aceton Mischen ist immer durch Zunahme von Systementropie begünstigt, ABER:
12
Mischen ist immer durch Zunahme von Systementropie begünstigt, ABER:
Mischbar mit Wasser: Gesamtentropie nimmt zu Mischbar mit Benzin: Gesamtentropie nimmt zu Aceton Mischen ist immer durch Zunahme von Systementropie begünstigt, ABER: Abnahme Umgebungsentropie kann dagegen wirken
13
Welche Argumente gibt es für Reaktionsenthalpie bei unserem Beispiel?
14
Zwischenmolekulare Kräfte
Welche Argumente gibt es für Reaktionsenthalpie bei unserem Beispiel? Zwischenmolekulare Kräfte
15
Wasser/Wasser Wasser/Aceton Aceton/Aceton VdW klein Dipol-Dipol ja H-Brücken nein
16
Wasser/Wasser Wasser/Aceton Aceton/Aceton VdW klein Dipol-Dipol ja H-Brücken nein Mischen exotherm
17
Benzin/Benzin Benzin/Aceton Aceton/Aceton VdW gross klein Dipol-Dipol nein ja H-Brücken
18
Benzin/Benzin Benzin/Aceton Aceton/Aceton VdW gross klein Dipol-Dipol nein ja H-Brücken Mischen endotherm
19
Reaktionsenthalpie
20
Reaktionsenthalpie Beispiel: Verbrennung von Ethanol
21
Reaktionsenthalpie CH3CH2OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O
Bindungen in Edukten müssen gespalten werden: Energie wird gebraucht Bindungen in Produkten werden neu gebildet: Energie wird frei
22
Reaktionsenthalpie CH3CH2OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O
Bindungen in Edukten müssen gespalten werden: Energie wird gebraucht (positives Vorzeichen) Bindungen in Produkten werden neu gebildet: Energie wird frei (negatives Vorzeichen) Näherung mit mittleren Bindungsenthalpien
23
Reaktionsenthalpie DH
24
Reaktionsenthalpie DH
DH < exotherm DH > endotherm
25
Aufgabe: Berechnen Sie die Reaktionswärme für die Verbrennung von 10 g Ethanol mit Hilfe der mittleren Bindungsenthalpien
26
CH3CH2OH + 3 O CO H2O M=46 g/mol 10 g = 0.22 mol
27
CH3CH2OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O M=46 g/mol 10 g = 0.22 mol
5* 0.22 mol C-H = 4543 kJ 3*0.22 O=0 = kJ 2*2*0.22 C=O = kJ 1*0.22 mol O-H = kJ 3*2*0.22 mol H-O = kJ 2*0.22 mol C-C = kJ 1*0.22 mol C-O = kJ
28
CH3CH2OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O M=46 g/mol 10 g = 0.22 mol
5* 0.22 mol C-H = kJ 3*0.22 O=0 = kJ 2*2*0.22 C=O = kJ 1*0.22 mol O-H = kJ 3*2*0.22 mol H-O = kJ 2*0.22 mol C-C = kJ 1*0.22 mol C-O = kJ kJ kJ
29
CH3CH2OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O D H = -279.62 kJ M=46 g/mol
5* 0.22 mol C-H = kJ 3*0.22 O=0 = kJ 1*0.22 mol O-H = kJ 2*2*0.22 C=O = kJ 1*0.22 mol C-C = kJ 3*2*0.22 mol H-O = kJ 1*0.22 mol C-O = kJ kJ kJ D H = kJ
30
Gitterenergie muss aufgewendet werden Hydratationsenergie wird frei Nettoenergie = Reaktionsenthalpie
31
Lösungsenthalpien von Ionenverbindungen
Lösungswärme = Gitterenthalpie - Hydratationsenthalpie
32
Aufgabe: Berechnen Sie die Lösungswärme für die im Experiment untersuchten Salze. Nehmen Sie an, dass Sie jeweils 1 g des Salzes gelöst haben.
Ähnliche Präsentationen
© 2024 SlidePlayer.org Inc.
All rights reserved.