Thermodynamik - Homepage von Florian Berthoud

Teil 7:Thermodynamik
Chemie-Zusammenfassung:
Florian Berthoud, XB
Was die Thermodynamik kann:
Sie kann Aussagen machen ...

wieviel Wärme bei einem Prozess abgegeben oder aufgenommen wird

um wieviel sich bei einem Prozess die Entropie ändert

wieviel Arbeit aus einem Prozess max. gewonnen werden kann

ob ein Prozess spontan ablaufen wird oder nicht

wie der Gleichgewichtszustand aussehen wird

über den Wert der Gleichgewichtskonstanten
Da s i dea l e Ga sg e set z:
Isotherme:
(T und n = const.)
Isobar:
(p und n = const.)
Isochor:
(V und n = const.)
p *V  n * R * T
p1 * V1  p 2 * V2
Ein Gas ist dann ideal, wenn es dem idealen
Gasgesetz gehorcht
V1 T1

V2 T2
p
V
n
T
R
p1 T1

p 2 T2
V1 n1

V2 n 2
Teilchenzahl: (p und T = const.)
Vm 
Das molare Volumen:
Sie kann keine Aussagen machen ...

über zeitabhängige Grössen

über den Aufbau der Materie
V R *T

n
p
Druck
gasförmiges Volumen
Stoffmenge
Temperatur
universelle Gaskonstante
Endotherm:
Exotherm:
Die E n t ro p ie S:
 Die Entropie ist für Temperaturen über null Kelvin positiv
 Die Entropie von Gasen ist grösser als die von Flüssigkeiten als die von
Festkörpern
 Bei höherer Temperatur wird die Entropie grösser
 Je mehr Kovalentbindungen ein Atomeingeht,desto kleiner ist die Entropie
 Die Entropie nimmt mit der Atom- oder Molekülmasse zu
:
G:
xJ:
G  n * Gm   x J *  J
Die Gi b bs en erg i e:
chemisches Potential
Standard-Gibbsenergie
Molenbruch
H > 0  -T
H < 0  +T
Temperaturabhängigkeit:
T
S (T2 )  S (T1 )  C p * ln 2
T1
Phasenübergang:
H
S (Ttrs ) 
Ttrs
[] = J mol-1
[G] = J mol-1
xJ = nJ /  nJ
G  GPr odukte  GEdukte  H  T * S
Druckabhängigkeit:
G  n * R *T * ln( p2 / p1)
Temperaturabhängigkeit: G(T2 )  G(T1 )  S * (T2  T1 )
Temp.& Druck: G  S ( p1 ) * (T2  T1 )  V (T2 ) * ( p2  p1 )
G < 0: Die Reaktion läuft spontan von links nach rechts
G = 0: Die Reaktion ist im stabilen Gleichgewicht
G > 0: Die Reaktion läuft spontan von rechts nach links
G ib b se nerg ie u nd Gl eic hg ew ic ht s ko n sta nte: ln K 
Druckabhängigkeit:
= Pa = N/m²
= m³
= mol
= Kelvin
= 8.31 JK-1mol-1
Bei Standardbedingungen p° = 105 Pa, TR = 298.15 K:
Vm  0.025 m³  25 dm³
Die E nt ha l p ie H : H = U + p * V
Änderung des Volumes:
H = p * V
Änderung der Temperatur: H(T2) = H(T1) + Cp° * (T2 - T1)
Das chemische Potential B:
[p]
[V]
[n]
[T]
R
K ist nicht druckabhängig


Temperaturabhängigkeit: ln K (T2 )  ln K (T1 )  H   1  1 
R  T2 T1 
Die Arbeit:
Kraft mal Weg:
W = F * s
Wärmekapazität: W = c * m * 
 G
R *T
K e
 G
R*T
pK-Wert bei T=298.15 K: pK 
G
5'708Jmol 1
Volumenänderung bei konstantem Druck: W = p * V
Volumenänderung bein konst. Temperatur: W = - n*R*T*ln (V1 / V2)
Phasenübergänge:
fest / flüssig:
p  p 
H B T
*
VB T 
flüssig / gas: ln p(T2 )   H B
p
R
1
1 
*   
T
T

 2
Erstelldatum 04.08.2000 21:10:00
p°:
HB°:
T:
T°:
VB°:
Standardruck für den T° bekannt ist
molare Schmelz-/ Verdampfungsenthalpie
Schmelz-/ Verdampfungspunkttemp. bei p
Schmelz-/ Verdampfungspunkttemp. bei p°
molare Volumenänderung von B
[p°]
[HB°]
[T]
[T°]
[VB°]
= Pa
= J mol-1
=K
=K
= m³ mol-1
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