Das Prinzip des Energieminimums: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Chemiewiki
Zur Navigation springenZur Suche springen
K (1 Version)
Zeile 1: Zeile 1:
−
== "Die Natur strebt energiearme Zustände an." ==
+
''Definition:'' Die Tendenz zum Erreichen des energieärmsten Zustandes eines Stoffes
−
Dies bedeutet, dass [[Die Reaktionsenthalpie ΔH|exotherme]] Reaktionen von der Natur bevorzugt werden (eine Reaktion ist exotherm, wenn die Produkte energieärmer sind als die Edukte).
+
 
 +
== Grundsätzliches ==
 +
Beobachtung: [[Die Reaktionsenthalpie ΔH|Exotherme]] Reaktionen laufen unter Energieabgabe (in Form von Wärme, Licht) freiwillig ([[Spontane und unspontane Reaktionen|spontan]]) ab.
 +
Aufgrund dieser Beobachtung kommt man zu der Annahme, dass alle Stoffe nach ihrem energieärmsten Zustand streben, also mit anderen Stoffen unter Energieabgabe reagieren zu wollen. Grundsätzlich ist diese Annahme richtig. Doch: Es gibt auch [[Die Reaktionsenthalpie ΔH|endotherme] Reaktionen, die freiwillig geschehen. Beispiele dafür sind das Lösen von Salzen in Wasser, oder auch das Verdunsten von Wasser. Würden nur exotherme Reaktionen bestehen, würden alle Stoffe unter Abgabe von ihrer jeweiligen Kondensations- bzw. Erstarrungswärme Festkörper werden. Da dies ein Trugschluss ist, muss noch eine zweite Kraft existieren, die das Gegenteil bewirkt: [[Die Entropie ΔS]]
 
   
 
   
−
Die Energie kommt in der Chemie als [[Temperatur|E<sub>kin</sub>]] oder [[Potenzielle Energie|E<sub>pot</sub>]] vor. Wie auch in der Physik, ist [[Potenzielle Energie|E<sub>pot</sub>]] eine abgespeicherte Energieform, die, falls möglich, entladen werden will. Dies ist der Fall, wenn [[Die Reaktionsenthalpie ΔH|die Reaktionsenthalpie ΔH]]<0 ist. ([[Abschätzen der Reaktionsenthalpie|Um zu erfahren, wie man die Reaktionsenthalpie abschätzt, hier klicken.]])
+
 
 
[[Bild:Exotherm_(Autor_Marko_Zivkovic).gif|right]][[Bild:Endotherm_(Autor_Marko_Zivkovic).gif|right]]
 
[[Bild:Exotherm_(Autor_Marko_Zivkovic).gif|right]][[Bild:Endotherm_(Autor_Marko_Zivkovic).gif|right]]
−
 
−
=== Vermutung ===
 
−
 
−
*[[Die Reaktionsenthalpie ΔH|endotherme]] Reaktionen laufen von selbst ab,
 
−
*[[Die Reaktionsenthalpie ΔH|exotherme]] nicht.
 
−
Die '''Vermutung''', dass nur Reaktionen von selbst ablaufen (=[[Spontane und unspontane Reaktionen|spontane Reaktion]]) , bei denen es warm wird, '''stimmt jedoch nicht'''. ''(Dies haben wir im Unterricht bei Herrn Deuber am eigenen Leib erfahren, als er uns Aceton auf die Arme gespritzt hat und es dabei sehr kalt wurde. Es fand eine Reaktion "von selbst" statt.)'' Das Prinzip des Energieminimums alleine kann deshalb nicht entscheiden, ob eine Reaktion von selbst abläuft oder nicht. Es wird ein '''zweites Prinzip''' benötigt:
 
−
===[[Die Entropie ΔS|Das Prinzip des Entropiemaximums]]===
 
−
Da die [[Spontane und unspontane Reaktionen|Spontanität]] einer Reaktion nun von zwei Faktoren abhängt und diese jeweils aussagen, ob der Vorgang bei gegebenen Bedingungen günstig oder ungünstig ist, haben wir zwei mal zwei, also [[Vier Typen chemischer Reaktionen|vier Typen chemischer Reaktionen]].
 
  
  
 
== Quellen ==
 
== Quellen ==
 
* Chemieunterlagen
 
* Chemieunterlagen
 +
* Chemiebuch "Elemente"
  
 
== Weblinks ==
 
== Weblinks ==

Version vom 22. Juni 2010, 22:19 Uhr

Definition: Die Tendenz zum Erreichen des energieärmsten Zustandes eines Stoffes

Grundsätzliches

Beobachtung: Exotherme Reaktionen laufen unter Energieabgabe (in Form von Wärme, Licht) freiwillig (spontan) ab. Aufgrund dieser Beobachtung kommt man zu der Annahme, dass alle Stoffe nach ihrem energieärmsten Zustand streben, also mit anderen Stoffen unter Energieabgabe reagieren zu wollen. Grundsätzlich ist diese Annahme richtig. Doch: Es gibt auch [[Die Reaktionsenthalpie ΔH|endotherme] Reaktionen, die freiwillig geschehen. Beispiele dafür sind das Lösen von Salzen in Wasser, oder auch das Verdunsten von Wasser. Würden nur exotherme Reaktionen bestehen, würden alle Stoffe unter Abgabe von ihrer jeweiligen Kondensations- bzw. Erstarrungswärme Festkörper werden. Da dies ein Trugschluss ist, muss noch eine zweite Kraft existieren, die das Gegenteil bewirkt: Die Entropie ΔS


Exotherm (Autor Marko Zivkovic).gif
Endotherm (Autor Marko Zivkovic).gif


Quellen

  • Chemieunterlagen
  • Chemiebuch "Elemente"

Weblinks

Abgerufen von „http://rdeuber.ch/chemiewiki/index.php?title=Das_Prinzip_des_Energieminimums&oldid=2261“