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AC > 6. Chemische Reaktion (Pi VL6/VL7, Se 8) > Flashcards

6. Chemische Reaktion (Pi VL6/VL7, Se 8) Flashcards

1
Q

Begriff: chemische Reaktion

A

Vorgang, der verbunden ist mit dem Lösen und/oder Entstehen von (bestehenden/neuen) chemischen Bindungen

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2
Q

chemische Rekationen Klassifizierungen

A
  • energetisch
  • Aggregatzustand
  • Art der reagierenden Teilchen
  • OC: Änderung des Bindungszustands des C-Atoms
  • AAC: Art der bei der Reaktion ausgetauschten Teilchen
  • Art der Materie
  • Art der Katalyse
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3
Q

chemische Rekationen Klassifizierungen - energetisch

A

exotherm / endotherm

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4
Q

chemische Rekationen Klassifizierungen - Aggregatzustand

A

Gasreaktion / Reaktionen in Lösungen / Festkörperreaktionen

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5
Q

chemische Rekationen Klassifizierungen - Art der reagierenden Teilchen

A

Molekül- / Ionen- / Radikalreaktion

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6
Q

chemische Rekationen Klassifizierungen - OC: Änderung des Bindungszustands des C-Atoms

A

Substitution / Addition / Eliminierung

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7
Q

chemische Rekationen Klassifizierungen - AAC: Art der bei der Reaktion ausgetauschten Teilchen

A

Redox- / Säure-Base- / Fällungs- / Komplexreaktionen

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8
Q

chemische Reaktionen Klassifizierungen - Art der Materie

A

anorganische, organische, bioorganische

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9
Q

chemische Rekationen Klassifizierungen - Art der Katalyse

A

homogen / heterogen

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10
Q

Standardbildungsenthalpie

+Bsp

A

ΔH°_B

Standardreaktionsnthalpie, die bei Bildung:

  • von 1 mol einer Substanz
  • aus der allotropisch stabilsten Form der reinen Elemente im Standardzustand
  • unter Standardbedingungen (1,013 Bar, 25°)

… frei wird (exotherme Reaktion, negative Vorzeichen)
… zur Bildung erforderlich ist (endotherme Reaktion, positive Vorzeichen

zB 1 mol O2 + 1 mol Graphit –> 1 mol CO2

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11
Q

Reaktionsenthalpie

A

ΔH

  • Änderung der Enthalpie im Verlauf einer Reaktion
    = Energieumsatz einer bei konstanten Druck durchgeführten Reaktion
    = abgegebene / aufgenommene Wärme bei konstanten Druck

ΔH = ΔU + pΔV

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12
Q

Welche Aussage anhand Reaktionsenthalpie

A

ob Energie freigesetzt oder benötigt wird um zwischen Molekülen zweier Stoff neue chemische Bindung zu bilden und wie viel

—> ob Reaktionsverlauf exotherm oder Endotherm ist

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13
Q

Satz von Hess

A

Die Enthalpieänderung ΔH eines Gesamtprozesses ist die Summe der Enthalpieänderungen der einzelnen Prozessschritte

ΔH_R = [Summe von H(Prod)] - [Summe von H(Ed)]

–> Reaktionsenthalpie unabhängig vom Reaktionsweg, sie hängt nur vom Anfangs- und vom Endzustand des Systems ab

Dient zur Berechnung von Enthalpieänderungen bei chemischen Reaktionen

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14
Q

Gleichung für freie Reaktionsenthalpie?

Welche Aussagen resultieren daraus?

A

ΔG = ΔH - TΔS

ΔG < 0 → exergone Reaktion: freiwillig
(läuft unter gegebenen Bedingungen spontan ab)

ΔG > 0 → endergone Reaktion: nicht freiwillig
(Ablauf in angegebenen Richtung erfordert Energiezufuhr)

ΔG = 0 → Gleichgewichtssituation

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15
Q

Was ist Reaktionsgeschwindigkeit?

A

Wie viele Teilchen pro Zeit in einer chemischen Reaktion umgesetzt werden

Stoffmenge- oder Konzentrationsänderung pro Zeiteinheit –> dn/dt oder dc/dt

Grundlegende Größe, mit der in der Kinetik gearbeitet wird

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16
Q

Wovon hängt die Reaktionsgeschwindigkeit ab?

A
  1. Konzentration der vorliegende Stoffe und Verhältnisse davon
  2. Temperatur
  3. Anwesenheit von Katalysatoren
  4. Druck (gasförmige Stoffe)
17
Q

Massenwirkungsgesetz / Gleichgewichtskonstante

verschiedene Ks ..?

A

a A + b B ⇄ c C + d D

K = [(c^c)(C) ⋅ (c^d)(D)] /
[(c^a)(A) ⋅ (c^b)(B)]

K&raquo_space; 1: Reaktion läuft nahezu vollständig in Richtung der Endprodukte ab

K &laquo_space;1: Reaktion läuft praktisch nicht ab

K ≈ 1: alle Reaktionspartner liegen in vergleichbar großen Konzentrationen vor

18
Q

Einflüsse von Druck- Temp-, Konz- Änderung und Katalysatoren auf Lage des chemischen Gleichgewichts?

A

Prinzip von Le Chatelier:

Übt man auf einem System im Gleichgewicht einen äußeren Zwang aus, so reagiert das System so, dass dieser Zwang vermindert wird

19
Q

Einfluss auf Lage des chemischen Gleichgewichts:

Druckänderungen?

A

Erhöht man den Druck, weicht das System so aus, dass die Volumen-verkleindende Reaktion gefordert wird

Verringert man den Druck –> Volumen-vergoßende Reaktion wird gefordert

20
Q

Einfluss auf Lage des chemischen Gleichgewichts:

Temperaturänderungen?

A

Erhöht man die Temperatur, wird wärmeliefernde Reaktion zurückgedrängt und umgekehrt.

21
Q

Einfluss auf Lage des chemischen Gleichgewichts:

Konzentrationsänderungen?

A

zB Produkt aus dem Ansatz entfernen –> System reagiert, indem Produkt nachproduziert wird

22
Q

Einfluss auf Lage des chemischen Gleichgewichts:

Katalysatoren?

A
  • beschleunigt bzw bremst Hin- und Rückreaktion –> Gleichgewichtszustand sich schneller einstellt
  • verändert GG Konzentration der Edukte und Produkte nicht

also keine Einfluss auf Lage des GGs (?)

23
Q

gesättigte Lösung

A

Löslichkeit (Grenzkonzentration) des Stoffes im Lösungsmittel ist erreicht

Lösung, welche die bei der betreffenden Temp höchstmögliche Menge eines gelösten Stoffes enthält

Geschwindigkeit von Austreten und Eintreten in Kristall gleich

24
Q

Aussage aus Löslichkeitsprodukt

A

Überschreitet Produkt der beiden Konzentration der Ionen A und B das Löslichkeitsprodukt, fällt Salz als Feststoff aus.

Löslichkeitsprodukt gibt also die Sättigungskonzentration eines Salzes an.

25
Q

Phasendiagramme - Kurven und Punkte

A

Subliminationskurve: Gleichgewicht zw fest / gasförmig
Schmelzkurve: GG zw fest / flüssig
Dampfdruckkurve: GG zw flüssig / gasförmig

Tripelpunkt - 3 Phasen gleichzeitig
Kritische Punkt - sichtbare Trennfläche zw flüssig und gasförmige Phasen verschwindet, da Dichte gleich sind

26
Q

Diamant - Leiter?

A

man erwartet:

  • 2s Band mit 2N Quantenzustände, voll besetzt
  • 2p Band mit 6N Quantenzustände, nur teilweise besetzt
  • -> elektrische Leitung?

Nein!

Diamant Gitter:

  • sp3-Hybridisierung –>
  • sp3-bindende Band mit 4N Quantenzuständen, voll besetzt
  • sp3-antibindende Band mit 4N Quantenzustände, leer
  • mit verbotene Zone von 5,3 eV

5,3 eV zu große Lucke für Elektronen durch thermische Energie zu überwinden

–> Isolator!

(cf Graphit: sp2 Hybridisierung –> Halbleiter)

27
Q

Verdampfungswärme, Schmelzwärme usw

A

Zum verdampfen, Schmelzen, Sublimination: Energie muss System zugeführt werden

28
Q

Enthalpieänderungen von Phasenübergang-Vorgängen bei konstante Druck

A

Verdampfungsenthalpie, Schmelzenthalpie:

  • ΔH > 0
  • endotherm

Kondensationsenthalpie, Kristallisationsenthalpie:

  • ΔH < 0
  • exotherm
29
Q

Standardreaktionsenthalpie

A

ΔH°

für definierten Anfangs- und Endzustand der Reaktionsteilnehmer = Standardzustand:

  • bei Gasen ideal Zustand (1 atm)
  • bei festen und flüssigen Stoffen der Zustand der reiner Phase (1 atm)

(- bei Standardtemperatur = 25°C / 298°K –> ΔH°_298)

30
Q

Enthalpie von stabilsten Form eines Elements bei Standardbedingungen

A

0

31
Q

Gleichgewichtskonstante für partielle Druck K_p

A

zB H2 + I2 ⇌ 2HI

pV = nRT --> 
p(H2) = [n(H2)/V] * RT = c(H2) * RT
p(I2) = c(I2) * RT
P(HI) = c(HI) * RT

usw

32
Q

Änderung der inneren Energie

A

ΔU = Q + W

Q = Wärme
W = Arbeit = -pΔV
33
Q

Entropie

A

S

maß für Unordnung in einem System

34
Q

ΔH < 0

Freie Reaktionsenthalpie?

A

Reaktion Exotherm –> trägt zu einem ΔG < 0 (Reaktion freiwillig) bei

35
Q

ΔS > 0

Freie Reaktionsenthalpie?

A

Entropy steigt –> trägt zu einem ΔG < 0 (Reaktion freiwillig) bei

36
Q

Bei einem Reaktion wird ein ______ angestrebt

A

Energieminimum

37
Q

Gleichgewicht und freie Reaktionsenthalpie

A

??
ΔG° = - RT * ln(K_c)

(Pinna Week 7)

38
Q

Temperaturabhängigkeit von Gleichgewichtskonstante

A

??

Pinna Week 7

39
Q

Reaktionskinetik

A

??

Pinna Week 7

AC (25 decks)

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