Chemie

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Zuletzt aktualisiert: 28. Januar 2018

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Name: Hannah K., 2018-01

Innere Energie und Enthalpie

Innere Energie

Die innere Energie U umfasst alle Energieformen eines Systems (bspw. potentielle Energien der Atome, Rotationsenergien). Dabei ist es nur möglich, die Änderung der inneren Energie zu messen, nicht aber ihren absoluten Wert innerhalb eines geschlossenen Systems: 

∆U = U2 – U1      

U1: innere Energie vor Reaktion
U2: innere Energie nach Reaktion

Gibt einem System (bei konstantem Druck) nun Wärme Q ab und verrichtet Arbeit W an der Umgebung, so ändert sich die innere Energie. Die Summe aus W und Q ist dann die Änderung     ∆U (Reaktionsenergie):

∆U = Q + W

W berechnet sich aus dem Druck und dem Volumenunterschied: W = -p · ∆V

Die Arbeit W kann zum Beispiel Volumenarbeit oder elektrische Arbeit sein.

Enthalpie

Schmelzenthalpie und Verdampfungsenthalpie

Die Schmelzenthalpie ∆_SH ist die Wärme, die man benötigt, um einen Feststoff zu schmelzen. Erstarrt der geschmolzene Stoff/die Flüssigkeit wieder, erhält man die Erstarrungsenthalpie. Finden beide Vorgänge bei gleichen Voraussetzungen (gleicher Druck, gleiche Temperatur) statt, haben sie den gleichen Betrag.

Gleiches gilt bei der Aggregatzustandsänderung von flüssig zu gasförmig: Die hierbei benötigte Wärme nennt man Verdampfungenthalpie, die abgegebene Wärmemenge bei der Kondensation ist die Kondensationenthalpie. Auch sie haben den gleichen Betrag unter gleichen Voraussetzungen.

Insgesamt kann man sagen, dass Schmelz- und Verdampfungsenthalpien den Zusammenhalt der Teilchen angeben.

Verbrennungsenthalpie

Verbrennt man einen Stoff mit Sauerstoff, erhält man die Reaktionsenthalpie, die in diesem Falle auch Verbrennungsenthalpie genannt wird. Sie lässt sich aus den Enthalpien der Edukte und Produkte berechnen:

∆H = H(Produkte) - H(Edukte)

Enthalpiewerte

Man kann die Literaturwerte zu Berechnung in vielen Büchern nachlesen und zum Berechnen verwenden. Bei Wikibooks gibt es auch umfangreiche Tabelle online

https://de.wikibooks.org/wiki/Tabellensammlung_Chemie/_Enthalpie_und_Bindungsenergie