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Ergebnisse der thermodynamischen Analyse
Chemische Gleichung: Auswählen zusammengesetzter ZuständeAutomatische Berechnung (Datenbankwerte)
Thermodynamische Analyse| Eigentum | Wert | Interpretation |
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ΔH°rxn
Enthalpieänderung | -23.48 kJ/mol | Exotherme Reaktion: Wärme wird an die Umgebung abgegeben | ΔS°rxn
Entropieänderung | 15.67 J/(mol·K)
(0.0157 kJ/(mol·K)) | Die Entropie nimmt zu: Das System wird ungeordneter | ΔG°rxn
Gibbs-Freie-Energie-Änderung | -28.15 kJ/mol | Spontane Reaktion: Die Reaktion kann ohne externe Energiezufuhr ablaufen |
Thermodynamische Beziehung: ΔG° = ΔH° - TΔS° ΔG° = -23.48 - (298.15)(0.0157) = -28.15 kJ/mol ✓ Berechneter Wert entspricht thermodynamischer Beziehung Schrittweise Berechnung| Berechnungsschritte |
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Schritt 1: Thermodynamische Formeln anwenden
ΔH°rxn = Σ ΔH°f(products) - Σ ΔH°f(reagents)
ΔS°rxn = Σ S°(products) - Σ S°(reagents)
ΔG°rxn = Σ ΔG°f(products) - Σ ΔG°f(reagents)
Schritt 2: Enthalpieänderung berechnen (ΔH°)
ΔH°rxn = Σ[coef × ΔH°f(products)] - Σ[coef × ΔH°f(reagents)]
ΔH°rxn = [2 × ΔH°f(Fe(s)) + 3 × ΔH°f(CO2(g))] - [ΔH°f(Fe2O3(s)) + 3 × ΔH°f(CO(g))]
ΔH°rxn = [2 × (0) = 0.00 + 3 × (-393.522) = -1,180.57] - [(-825.503) + 3 × (-110.527) = -331.58]
ΔH°rxn = -23.48 kJ/mol
Schritt 3: Entropieänderung berechnen (ΔS°)
ΔS°rxn = Σ[coef × S°(products)] - Σ[coef × S°(reagents)]
ΔS°rxn = [2 × S°(Fe(s)) + 3 × S°(CO2(g))] - [S°(Fe2O3(s)) + 3 × S°(CO(g))]
ΔS°rxn = [2 × (27.321) = 54.64 + 3 × (213.795) = 641.39] - [(87.4) + 3 × (197.653) = 592.96]
ΔS°rxn = 15.67 J/(mol·K)
Schritt 4: Berechnen Sie die Änderung der Gibbs-Freien Energie (ΔG°)
ΔG°rxn = Σ[coef × ΔG°f(products)] - Σ[coef × ΔG°f(reagents)]
ΔG°rxn = [2 × ΔG°f(Fe(s)) + 3 × ΔG°f(CO2(g))] - [ΔG°f(Fe2O3(s)) + 3 × ΔG°f(CO(g))]
ΔG°rxn = [2 × (0) = 0.00 + 3 × (-394.389) = -1,183.17] - [(-743.523) + 3 × (-137.163) = -411.49]
ΔG°rxn = -28.15 kJ/mol
Schritt 5: Überprüfen Sie mit ΔG° = ΔH° - TΔS°
ΔG°calc = -23.48 - (298.15)(0.0157)
ΔG°calc = -28.15 kJ/mol
✓ Werte sind konsistent |
Anleitung zur Berechnung der Reaktionsthermochemie:- Geben Sie eine ausgeglichene chemische Gleichung ein und klicken Sie auf „Berechnen“. Die thermodynamischen Eigenschaften werden unten berechnet
- Verwenden Sie für das erste Zeichen im Elementnamen immer einen Großbuchstaben und für das zweite Zeichen einen Kleinbuchstaben. Beispiele: Fe, Au, Co, Br, C, O, N, F.
- Stellen Sie sicher, dass die Gleichung ausgeglichen ist. Unausgeglichene Gleichungen führen zu falschen Ergebnissen.
- Wenn für einige Verbindungen keine thermodynamischen Daten verfügbar sind, werden Sie benachrichtigt und können benutzerdefinierte Werte angeben
Was ist Reaktionsthermochemie?In der Reaktionsthermochemie werden die Energieänderungen berechnet, die bei chemischen Reaktionen auftreten. Die wichtigsten berechneten Eigenschaften sind: - Enthalpieänderung (ΔH°): Die während einer Reaktion bei konstantem Druck aufgenommene oder freigesetzte Wärme
- Entropieänderung (ΔS°): Die Veränderung der Unordnung des Systems während der Reaktion
- Änderung der Gibbs-Freien Energie (ΔG°): Bestimmt, ob eine Reaktion spontan ist oder externe Energie erfordert
Diese Berechnungen basieren auf Standardformationsdaten bei 25 °C (298,15 K) und 1 atm Druck. Beispielgleichungen für die thermochemische Berechnung:Die Ergebnisse verstehenDie Ergebnistabelle zeigt: - Negatives ΔH: Exotherme Reaktion – Wärme wird freigesetzt
- Positives ΔH: Endotherme Reaktion – Wärme wird absorbiert
- Positives ΔS: Entropie nimmt zu – mehr Unordnung
- Negatives ΔS: Entropie nimmt ab – mehr Ordnung
- Negatives ΔG: Spontane Reaktion unter Standardbedingungen
- Positives ΔG: Nicht-spontane Reaktion unter Standardbedingungen
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