Rechenbeispiele zur Thermodynamik

In der Prüfung erhältst du möglicherweise folgende Angaben: Eine Reaktion läuft unter Normdruck an. Die Reaktionsenthalpie ist = 130 kJ mol⁻¹, die Entropieänderung = 0,13 kJ mol⁻¹ K⁻¹. Du sollst nun den Einfluss der Temperatur auf den Verlauf der Reaktion abschätzen. Hat sie einen Einfluss und wenn ja, welchen?

Lösungsweg: Um die richtigen Schlussfolgerungen zu ziehen, musst du die Gibbs-Helmholtz-Gleichung kennen:

Dabei bedeutet ein Wert von > 0 eine endergone, also nicht spontan ablaufende Reaktion. Ein Wert von < 0 bedeutet eine exergone und damit spontan ablaufende Reaktion. Wie du siehst, hängt es u.a. von der Temperatur ab, ob die Reaktion endergon oder exergon verläuft. Damit hast du schon einmal 2 Antworten ausgeschlossen. Bei welcher Temperatur läuft die Reaktion dann aber endergon oder exergon ab? Damit < 0 wird, muss das Produkt größer sein als . Angeboten werden 3 Temperaturen – 300 K, 1000 K und 1500 K. Setzt du diese mit den anderen Werten in die Gleichung ein, dann erhältst du: