Grundlagen: Systemarten, Energiesätze, Reaktionsbedingungen
Chemische Energetik
Die chemische Thermodynamik beschäftigt sich mit der Umverteilung von Energie, deren Übergang in verschiedene Formen und Korrelation mit mechanischer Arbeit und thermischer Energie bezogen auf chemische Reaktionen.
Grundlagen: Systemarten, Erhaltungssätze, Reaktionsbedingungen
Eine chemische Reaktion ist eine Stoffumverteilung. Die Atome der Edukte werden zu den Atomen der Produkte umverteilt und kombiniert.
Die chemische Reaktion folgt dabei dem Massenerhaltungsgesetz:
Merke
In chemischen Reaktionen bleibt die Masse insgesamt konstant, es findet lediglich eine Umverteilung statt.
Diese massenkonstante atomare Umverteilung ist immer mit einer Energieveränderung verbunden.
Energie findet man in verschiedenen Formen vor:
- thermische Energie
- elektrische Energie
- Sonnenenergie
- mechanische Energie und
- chemische Energie in den Bindungen zwischen Atomen
Die Umwandlung von Energie folgt dem Energieerhaltungssatz:
Energie kann weder zerstört noch erzeugt werden, sie kann nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden. Die Gesamtenergie in einem abgeschlossenen System ist konstant.
Energetisch betrachtet ist eine Reaktion ein System, ein Gebilde von Elementen, die aufeinander und miteinander wirken.
Was als System definiert wird, ist immer abhängig von der betrachteten Reaktion. Ein System ist immer im Verhalten zu seiner Umgebung zu betrachten, sprich: welcher Austausch stattfindet und was dies im System bewirkt.
Folgende Systeme sind nach ihrem Stoff- und Energieaustausch zu unterscheiden:
In einem System sind des Weiteren verschiedene Reaktionsbedingungen zu unterscheiden:
isochor: gleichbleibendes Volumen isotherm: gleichbleibende Temperatur | adiabatisch: gleichbleibende Energie, kein Austausch isobar: gleichbleibender Druck |
