Freie Enthalpie
Zustandsgrößen und ihre Regeln
Die freie Enthalpie ist ein Maß für die Triebkraft eines Prozesses und wird mit G abgekürzt. Sie wird durch die Reaktionsenthalpie und -entropie bestimmt und nach der Gibbs-Helmholtz-Gleichung berechnet:
Merke
Gibbs-Helmholtz-Gleichung: ΔG = ΔH - ΔS*T
Die freie Enthalpie wird durch die Enthalpie, die Entropie und die vorherrschende Temperatur in Kelvin bestimmt.
Unterteilung
Mithilfe der freien Enthalpie kann eine definitive Aussagen über die "Freiwilligkeit" des Reaktionsablaufs getroffen werden. Man unterscheidet zwischen der Abgabe und Aufnahme von Energie, der Exergonie und Endergonie. Die Reaktionsform wird durch den Wert von G charakterisiert.
Merke
ΔG < 0 : Reaktion läuft freiwillig ab, eine exergonische Reaktion
ΔG > 0 : Reaktion läuft nicht freiwillig ab, eine endergonische Reaktion
Es gibt folgende Möglichkeiten der Kombination von ΔH und ΔS:
H < 0 | S > 0 | ΔG < 0, immer freiwillig | T ist für die Intensität bestimmend |
H < 0 | S < 0 | temperaturabhängig freiwillig | Dissoziation eines molekularen Gases |
H > 0 | S > 0 | freiwillig möglich | Ammoniaksynthese |
H > 0 | S < 0 | thermisch nicht möglich! | Fotosynthese |
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