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Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik

Chemische Thermodynamik
Zustandsgrößen und ihre Regeln

Kernaussage:

Die molare Entropie aller Stoffe am absoluten Nullpunkt beträgt

$S = 0 \dfrac{J}{mol · K}$


Es ist nur möglich, sich dem absoluten Nullpunkt zu nähern, aber unmöglich, ihn zu erreichen und zu erhalten.

Die Veränderung der Gesamtentropie kann als Kriterium für die Aussage über das spontane Ablaufen von Reaktionen herangezogen werden.

Entropie wird mit der Abkürzung S beschrieben und besitzt die Einheit:

$ \dfrac{J}{mol · K}$

Diese Werte wurden wie bei der Standardbildungsenthalpie aus kalorimetrischen Verfahren bestimmt. Ob ein Vorgang spontan abläuft, hängt immer davon ob, ob die Gesamtentropie zunimmt, die Unordnung vergrößert wird. Ist die Entropie größer als 0, kann diese spontan ablaufen, ist diese kleiner als 0, läuft sie nicht spontan ab.

Eine Entropieänderung > 0 ergibt einen Reaktionsablauf, welcher spontan erfolgt!

Die Berechnung der Entropieänderung einer Reaktion, die molare Reaktionsentropie, erfolgt ebenso (analog der Reaktionsenthalpie) aus tabellarischen Werten der molaren Standardentropieabgekürzt mit S0f   nach der Formel:

$\triangle_{R}S_{m}^{0}=\sum({\color{Red}Summe  aller  Produktentropien})-\sum({\color{Green}Summe  aller  Eduktentropien})$

Beispiel zur Berechnung:

$H_2$ + $½O_2 \rightarrow H_2O$

${\color{Green}131} \dfrac{J}{mol · K} + ½{\color{Green}205}  \dfrac{J}{mol · K} \rightarrow {\color{Red}70}  \dfrac{J}{mol · K}$

$\Rightarrow{\color{Red}70}  \dfrac{J}{mol · K} - ({\color{Green}131} \dfrac{J}{mol · K} + ½·{\color{Green}205}  \dfrac{J}{mol · K})$

$= -163,5 \dfrac{J}{mol · K}$

$\rightarrow$ Negativer Entropiewert, Reaktion läuft nicht spontan ab

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Vorstellung des Online-Kurses Physikalische ChemiePhysikalische Chemie
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Physikalische Chemie

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  • Chemische Thermodynamik
    • Einleitung zu Chemische Thermodynamik
    • Fundamentale Begriffe der Chemie
      • Einleitung zu Fundamentale Begriffe der Chemie
      • Energie
      • Chemische Thermodynamik und Energetik
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      • Einleitung zu Grundlagen
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      • Systemarten & Reaktionsbedingungen
    • Zustandsgrößen und ihre Regeln
      • Einleitung zu Zustandsgrößen und ihre Regeln
      • Enthalpie
        • Einleitung zu Enthalpie
        • Der Satz von Hess
        • Kalorimetrie
      • innere Energie
      • Entropie und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik
      • Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik
      • Freie Enthalpie
    • Auf einen Blick: Hauptsätze der Thermodynamik
    • Anwendungsbeispiele zum Verständis der Thermodynamik
      • Einleitung zu Anwendungsbeispiele zum Verständis der Thermodynamik
      • Bestimmung der Wärmekapazität eines Kalorimeters
      • Der Taschenwärmer
  • Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit
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          • Einleitung zu Enzymhemmung
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