Klausurfragen aus VL Flashcards
Wie lautet der 2.HS?
In einem abgeschossenen System kann die Entropie nicht kleiner werden. Nur konstant bleiben oder wachsen.
dS≥0
im Gleichgewicht: dS=0 bzw. S=max
davor: dS>0 bzw. S wächst
Wieso kann Entropie nicht vernichtet werden ? (mit 2. HS begründen)
laut dem 2. HS der thermodynamik kann die Entropie in einem abgeschlossenen System nur ansteigen oder gleich bleiben, jedoch nicht kleiner werden. Ein System kann Entropie nur durch Export verringern.
Ohne Massenstrom kann keine Reaktion ablaufen. Ohne Reaktion kann auch keine Entropie vernichtet werden. Irreversieble Entropie ist immer ≥ 0.
Wie ist das chemische Potenzial definiert?
Das chem. Potenzial ist die Energie, die benötigt wird um
a) 1 Mol der betreffenden Substanz zu erzeugen und
b) in das System einzufügen
In welcher Form kann ein System Entropie exportieren?
In Form von Wärme
Wie ist der pH-Wert definiert?
Der pH-Wert einer Lösung ist der negative dekadische Logarithmus der H+ Konzentration -log10 c(H+)
Was sind die mathematischen Eigenschaften von Zustandsfunktionen?
- dU kann als totales (=vollständiges) Differential geschrieben werden
- nur bei ZF gilt der Schwarz’sche Satz (die Reihenfolge der Ableitungen spielt bei ZF keine Rolle
Wie kann man S messen / berechnen ?
S=dU / T (J/K) oder S= Kb*ln (Ω)
Warum löst sich Salz gut in Wasser?
Wasser schwächt die Anziehung zwischen den Kristall-Ionen, d.h. der Kristall löst sich gut auf
Wie ist das thermodynamische GG definiert?
dU = 0 , dH = 0 , dF = 0 , dG =0 ; S = max p1=p2 c1=c2 T1=T2 μ1=μ2
Wieso sind die Körpertemperaturen von Organismen höher als die Umgebungstemperaturen?
Temperaturerhöhungen erhöhen Stoffwechselvorgänge (pro 10 C doppelt so schnell)
Essigsäurepuffer
HAc => H+ + Ac-
Was besagt der a) Hess’sche Satz und b) wie ist er begründet?
a) der Energieaufwand für eine chem./biochem. Synthese hängt nicht vom Syntheseweg ab (gilt auch für komplexe biochem. Zyklen)
b) Bei vielen chemischen Reaktionen können die Produkte über verschiedene Reaktionswege gebildet werden. Nach dem Energieerhaltungssatz hat der Reaktionsweg auf die Energieveränderung keinen Einfluss, somit kann dies auch auf die Enthalpie übertragen werden.
Wie ist die innere Energie (U) eines Systems definiert?
Die Energiemenge, mit der man das System nachbauen könnte.
(Bsp.: Molekül: Energie der Atome + Energie zum Zusammenfügen;
Moleküle: Energie aller Moleküle + WW-Energie zwischen allen Molekülen + Wärmemenge, um auf T zu erwärmen)
Welche Maßeinheit hat die Entropie S?
[J/K]
abhängige Variablen der inneren Energie
U(S,V,n)
abhängige Variablen der Enthalpie
H(S,p,n)
abhängige Variablen der freien Enthalpie (Gibbs-Energie)
G(T,p,n)
abhängige Variablen der freien Energie
F(T,V,n)
Begründen Sie, warum ein abgeschlossenes System zur Ruhe kommen muss (2 Argumente notwendig)
….
Wie ist das thermodynamische GG definiert?
in abgeschlossenem System: Entropie ist maximal (dS = 0)
was versteht man unter Aktivität?
thermodynamische Größe, die in der physikalischen Chemie anstelle der Stoffkonzentration verwendet wird. Mit ihr gelten für reale Mischungen die gleichen Gesetzmäßigkeiten wie mit der Konzentration für ideale Mischungen. Entstehende WW im inneren zwischen Lösung und Wasser verringern WW nach außen. Dadurch werden geringere Konzentrationen vorgetäuscht. Die nach außen wirksame Konzentration bezeichnet man als Aktivität. Im Aktivitätskoeffizienten kommen die Abweichungen vom Idealverhalten der Lösung zum Ausdruck.
wie ist der Zusammenhang zwischen Aktivität und Konzentration, wieso ist f<1 ?
- Bestandteile in einer Lösung interagieren mit dem Wasser und untereinander
- internen WWs vermindern die WW-Möglichkeiten nach außen
- > das Ganze verhält sich nach außen also so, als wären nur eine verminderte Konz. präsent (durch Aktivitätenkoeffizent berücksichtigt f<=1)
- Aktivität: a=f*c
welche Konzentrationsmaße gibt es?
- Konzentration: c = n/V
- Druck: pV = nRT -> n/V = c = p/RT -> c1/c2 = p1/p2
- Molenbruch X
Konzentrationsverhältnisse: X(a)/X(b) = n(a)/n(b) = p(a)/p(b) = a(a)/a(b)
(Molenbruch X; Molanzahl n; Druck p; Aktivität a)
