Vl 9 freie Enthalpie, chemisches Potential etc.

Question 1

Was passiert, wenn eine Reaktion negatives ΔH und positives ΔS hat?

Answer 1

ΔG<0 -> immer freiwillig, exergon

-außerdem exotherm

Question 2

Was passiert wenn ΔH negativ und ΔS negativ sind?

Answer 2

• Je nach Zahlenwert freiwillig, niedrige Temperaturen günstig
• Knallgasreaktion

Question 3

Was passiert wenn ∆H positiv und ∆S positiv ist?

Answer 3

-Je nach Zahlenwert freiwillig, hohe Temperaturen günstig

Question 4

Was passiert, wenn ΔH positiv und ΔS negativ ist

Answer 4

• Nie freiwillig ∆𝐺 > 0, endergon
• Bildung von Glucose aus CO2 und H2O

Question 5

Wie kann man die Entropie nach Boltzmann beschreiben? Wie die free Gibbs?

Answer 5

ΔS = Maß für die Änderung der Anzahl der Mikrozustände einen Makrozustand realisieren können

ΔG = Maß für die Triebkraft einer Reaktion, max. Nutzarbeit

Question 6

Was gilt nach der Fundamentalgleichung für ein abgeschlossenes System? Was sit die Fundamentalgleichung?

Answer 6

für geschlossene Systeme in denen kein Stoffaustausch mit der Umgebung zugelassen ist, ist die Änderung der freien Enthalpie eine Funktion von Druck und Temperatur

-𝑑𝐺 = −𝑆𝑑𝑇 + 𝑉𝑑P

Question 7

Was gilt für geschlossene Systeme bei denen sich die stoffliche Zusammensetzung ändert? Was gilt wenn Temperatur und Druck konstant sind?

Answer 7

𝑑𝐺 = −𝑆𝑑𝑇 + 𝑉𝑑𝑃 + 𝜇_i𝑑𝑛_i

-𝜇_i𝑑𝑛_i -> Änderung des chemischen Potentials

-

Question 8

Was ist das chemische Potential

Answer 8

-Eine sehr wichtige thermodynamische Größe. Gibt an wie sich die freie Enthalpie ändert wenn sich im Verlauf der Reaktion die Stoffmengen ändern

Question 9

Was ist ξ ? Was gilt für eine Reaktion A->B?

Answer 9

• Die Reaktionslaufzahl ξ (Umsatz)
• 𝜉 = 𝑑𝑛_i ->Änderung der Stoffmenge
• Änderung der Stoffmenge von A: 𝑑𝑛𝐴 = −𝑑𝜉

Änderung der Stoffmenge von B: 𝑑𝑛B = 𝑑𝜉

Wenn reines A vorliegt ist ξ = 0 und wenn 1 Mol A vollständig zu B reagiert hat dann ist ξ = 1

Question 10

Erklären. ?

Answer 10

∆𝐺₀= ∆𝐺 unter Standartbedingungen, [A], [B] =1 Mol

-Q= Reaktionsquotient [B]/[A]

Question 11

Wie kann ∆𝐺₀ ermittelt werden?

Answer 11

∆𝐺0= −𝑅𝑇𝑙𝑛K

Question 12

Was wäre wenn sich eine Zelle im thermodynamischen Gleichgewicht befinden würde?

Answer 12

Bei ∆𝐺 = 0 im thermodynamischen GG hätte eine Zelle keine Triebkraft mehr und könnte keine Arbeit mehr verrichten (Zelltod)

Question 13

Wie kann eine endergone Reaktion stattfinden?

Answer 13

• durch Kopplung an eine exergone Reaktion
• > Summe negative freie Enthalpie

Question 14

Was ist ein vant Hoff-plot?

Answer 14

Question 15

Wovon ist die Geschwindigkeit einer Reaktion abhängig?

Answer 15

-von der Aktivierungsenergie E_A

Question 16

Was unterscheidet eine Reaktion erster Ordnung von einer Reaktion zweiter Ordnung?

Answer 16

Question 17

Welche Bedeutung hat die Geschwindigkeitskonstante k?

Answer 17

-Physikalische Bedeutung von k: Sie gibt an welche Menge an Substrat pro Zeiteinheit in das Produkt umgewandelt wird. Wenn k=0.02 sec-1 , werden 2% des Substrates pro Zeiteinheit umgewandelt

Question 19

∆𝐺 = ∆𝐺₀ + 𝑅𝑇𝑙𝑛Q

Was gilt im Gleichgewicht?

Was bedeutet ∆𝐺₀?

Answer 19

• ∆𝐺=0 und für Q ->K
• ∆𝐺0 =-RTlnK

∆𝐺₀ ist die freie Enthalpie unter Standardbedingungen

Question 20

Bedeutung K?𝑄 < 𝐾? 𝑄 > K?

Answer 20

-Gleichgewichtskonstante

𝐾 > 1 Im Gleichgewicht mehr Produkte

𝐾 < 1 Im Gleichgewicht mehr Edukte

𝑄 < 𝐾, die Reaktionen läuft in Richtung der Produkte, ∆𝐺 < 0

𝑄 > 𝐾, die Reaktionen läuft in Richtung der Edukte, ∆𝐺 > 0