Folge 043 – Enthalpie (H) & Reaktionsenthalpie (∆H) | SW Teil 2


Folge 043 – Enthalpie (H) & Reaktionsenthalpie (∆H) | SW Teil 2 (PDF)

Inhalt der Folge:

  • Wie wir bereits in Folge 042 gelernt haben, versteht man unter Stoffwechsel die chemischen Reaktionen in einem Organismus.
  • Im Hinblick darauf ist es interessant zu wissen, wie man ganz allgemein beschreiben kann, ob eine chemische Reaktion freiwillig (ohne äußeren Zwang) ablaufen kann.
  • Das Ganze lässt sich mit Hilfe der freien Enthalpie (G) beschreiben, die sich wiederum aus der Enthalpie (H) und der Entropie (S) zusammensetzt.
  • In dieser Podcastfolge geht es speziell um die Enthalpie (H).

Thermodynamik – Die Lehre von Energie und Arbeit

  • Die Thermodynamik ist ein Teil der klassischen Physik und beschäftigt sich mit den Zusammenhängen von Energie, Arbeit und Temperatur.
  • Die Thermodynamik erlaubt auf Grundlage von ein paar Hauptsätzen und Zustandsgleichungen Aussagen darüber zu treffen, ob chemische Reaktionen aus energetischen Gründen möglich sind oder nicht.
  • Ob eine chemischen Reaktionen aus energetischen Gründen freiwillig ablaufen kann oder nicht, wird in der Thermodynamik mit der freien Enthalpie (G) beschrieben.

Freie Enthalpie (G) bzw. Freie Reaktionsenthalpie (∆G)

  • Die freie Enthalpie (G) ist ein Maß für die Triebkraft einer chemische Reaktion und liefert Informationen darüber, ob eine Reaktion freiwillig (ohne äußeren Zwang) ablaufen kann.
  • Allerdings kann man die freie Enthalpie (G) eines Zustandes nicht messen, sondern nur die Änderung der freien Enthalpie zwischen zwei Zuständen, auch freie Reaktionsenthalpie (∆G) genannt.
  • Die sogenannte Gibbs-Helmholtz-Gleichung zeigt uns, dass die Änderung der freien Enthalpie (∆G) von der Änderung der Enthalpie (∆H) und der Änderung der Entropie (∆S) im Verlauf einer chemischen Reaktion abhängt.

Gibbs-Helmholtz-Gleichung (Abb. 01)

  • In der heutigen Podcastfolge gucken wir uns den ersten Teil der Gleichung, also die Reaktionsenthalpie (∆H) genauer an!

Was ist Enthalpie (H) bzw. Reaktionsenthalpie (∆H)?

  • Enthalpie (H) ist ein Maß für Wärmeenergie.
  • Allerdings kann man die Enthalpie (H) eines Zustandes nicht messen, sondern nur die Änderung der Enthalpie zwischen zwei Zuständen, auch Reaktionsenthalpie (∆H) genannt.
  • Die Reaktionsenthalpie (∆H) ist eine Bezeichnung für die abgegebene bzw. aufgenommene Wärmeenergie bei einer chemischen Reaktion und wird in kJ/mol angegeben:

Folge 043 - Enthalpie (H) & Reaktionsenthalpie (∆H) | SW Teil 2 (Abb. 01)

  • ∆H < 0 = exotherm = Reaktionen bei denen Wärmeenergie abgegeben wird!
  • ∆H > 0 = endotherm = Reaktionen bei denen Wärmeenergie benötigt wird!

Wie berechnet man die Reaktionsenthalpie?

  • In Fachsprache könnte man sagen, dass die Reaktionsenthalpie (∆H) die Differenz zwischen der Standardbildungsenthalpie (∆HB) des Produkts und der Standardbildungsenthalpien (∆HB) der Edukte ist:

Folge 043 - Enthalpie (H) & Reaktionsenthalpie (∆H) | SW Teil 2 (Abb. 02)

  • Für die Berechnung der Reaktionsenthalpie (∆H) müssen wir jetzt nur noch wissen, was Standartbildungsenthalpien (∆HB) überhaupt sind und wie man sie messen kann.

Was ist die Standardbildungsenthalpie?

  • Die Standardbildungsenthalpie ist die Wärmeenergie, die bei der Bildung von 1 mol eines Stoffs aus seinen chemischen Elementen gebraucht wird.
  • Die Wärmeenergie kann man mit einem sogenannten Kaloriemeter messen bzw. heutzutage einfach im Internet recherchieren, da meist andere die Messungen bereits durchgeführt haben.

Beispiel für die Berechnung von Reaktionsenthalpie

Folge 043 - Enthalpie (H) & Reaktionsenthalpie (∆H) | SW Teil 2 (Abb. 03)

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Wenn Dir die Folge gefallen hat, würde ich mich über eine 5-Sterne-Bewertung auf iTunes sehr freuen!

Christian Schweda

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