Die freie Enthalpie ΔG

Die freie Enthalpie gibt Auskunft über die Freiwilligkeit einer chemischen Reaktion. Die Bezeichnung für die freie Enthalpie ist ΔG. Sie wird durch die Entropie ΔS und die Enthalpie ΔH definiert. Die Formel dazu lautet: ΔG = ΔH - ΔS*T

Die Berechnung von ΔG

ΔG = ΔH - ΔS*T

Mit dieser Formel kann man herausfinden, ob eine Reaktion ablaufen wird oder nicht.

Was sagt ΔG über die Reaktion aus?

wenn ΔG<0, die Reaktion ist exergonisch (spontan), in einem abgeschlossenen System kann sie von alleine ablaufen.

wenn ΔG>0, die Reaktion ist endergonisch (unspontan), in einem abgeschlossenen System läuft sie nicht von alleine ab. In einem geschlossen oder in einem offenen System wäre dies z.B. durch das Zuführen von Energie oder Elektronen durchaus möglich.

Was für eine Rolle spielt die Temperatur T?

Weil sich bei sehr niedriger Temperatur die Teilchen kaum bewegen, die Unordnung deshalb gering ist, dominieren die Kräfte zwischen den Teilchen. Je höher die Temperatur, umso höher die Unordnung der Teilchen, und umso entscheidender für die Reaktion wird die Entropie ΔS. Die Temperatur spielt für die Entscheidung, ob eine Reaktion ablaufen wird, nur bei Dilemmareaktionen eine Rolle.

Warum "freie" Enthalpie?

Die freie Enthalpie ist eine nutzbare Energieform, da die Reaktionen von selbst ablaufen. Wird z.B. bei einer exothermen Reaktion viel Wärmeenergie frei, führt dies zur schnelleren Bewegung der Teilchen. Wenn man die Bewegung der Teilchen, die in eine bestimmte Richtung verlaufen, ausnutzt, kann man dadurch z.B. eine Turbine antreiben und die freigewordene Wärmenergie in elektrischen Strom umwandeln. Dies ist jedoch nicht ohne Verlust zu machen, da sich nicht alle Teilchen in die gleiche Richtung bewegen.

Quellen

 - Chemieunterlagen der Aargauischen Kantonsschule Baden

Weblinks

Swisseduc Unterrichtsserver für Chemie