Im pV-Diagramm eines Idealen Gases verlaufen die Isotherme hyperbelartig?
Extensive Zustandsgrößen
Sind abhängig von der Stoffmenge
z.B. Masse, Volumen
—>Extensiv wenn sich die Zustandsgröße ändert bei Zusammenführen zwei identischer Systeme zu einem
—>Intensiv wenn die sich nicht ändert
Ist bei konstantem Druck und Stoffmenge das Volumen eines Idealen Gases proportional zur Temperatur?
Ja
Hat ein reales Gas unterschiedliche kritische Temperaturen unter verschiedenen äußeren Bedingungen?
Nein, ein reales Gas hat lediglich einen kritischen Punkt bei einer definierten Temperatur, Druck und Volumen
Kompressionsfaktor
Beschreibt Abweichung eines realen Gases zum idealen Gas
z für ideales Gas = 1
z für Reales Gas ungleich 1
Welche mathematische Besonderheit tritt bei Isothermen der kritischen Temperatur eines realen Gases auf?
Die Isotherme besitzt einen Wendepunkt:
Hauptsatz der Thermodynamik
Die Innere Energie eines abgeschlossenen Systems ist konstant
Wenn Energie aus dem System entnommen wird gilt: q<0 und w<0?
Richtig, da q>0 und w>0 wenn dem System Energie zugeführt wird
Sind Wärme und Arbeit Zustandsfunktionen?
Nein, da Wärme und Arbeit wegabhängig sind
Bei konstantem Volumen entspricht die während einer Zustandsänderung ausgetauschte Wärmemenge der Inneren Energie, es gilt also Delta U = qv
Richtig, da im Fall, dass keine Volumenarbeit verrichtet wird (Delta V=0) ist -pdV=0 und damit gilt : Delta U=qv
Wärmekapazität
Sie beschreibt, wie viel Wärme nötig ist, um die Temperatur eines Mediums oder eines Körpers um ein Kelvin oder ein Grad Celsius anzuheben
Ist die Wärmekapazität Cv eines Stoffes eine extensive Eigenschaft?
Ja, da die Wärmekapazität von der Masse des Soffes abhängt
Im Gegensatz dazu ist die Molare Wärmekapazität Cv,m eine intensive Eigenschaft
Wovon hängt die Innere Energie eines Idealen Gases ab?
Von der Temperatur
Was besagt der Satz von Hess?
Der Satz von Hess besagt, dass die Standardenthalpie einer Reaktion gleich der Summe der Standardenthalpien einer Folge von Reaktionen ist, in die die Reaktion formal zerlegt werden kann
Sind Standardbildungsenthalpien von Elementen immer größer Null?
Nein, die Standardbildungsenthalpien von Elementen im Referenzzustand sind gleich Null
Werden Spontane Prozesse durch Minimierung der Energie und Maximierung der Entropie getrieben?
Durch Maximierung der Entropie
Mögliche Formulierung für 2. Hauptsatz der Thermodynamik
Wärme geht niemals von Körper niederer Temperatur zu Körper höherer Temperatur
Können endotherme Prozesse freiwillig ablaufen?
Ja, z.B. bei Kältemischung
Was besagt die Troutonsche Regel?
Die Troutonsche Regel besagt, dass die meisten Verdampfungsentropien (Ausnahme: H-Brücken o.Ä.) ca. 85 J/Kmol beträgt
Ein Prozess läuft genau dann freiwillig ab wenn die Entropie des Systems zunimmt?
Nein, es muss die Entropieänderung des Systems und der Umgebung betrachtet werden
Wenn die Gesamtentropie-Änderung größer Null ist, dann läuft der Prozess freiwillig ab
Sind Molare Standardentropien der Elemente im Referenzzustand gleich Null?
Nein, das gilt für Standardbildungsenthalpien
Molare Standardentropien der Elemente im Referenzzustand sind nicht gleich null
Ist es universell gültig, dass die Freie Enthalpie G kleiner null ist wenn ein Prozess freiwillig abläuft?
Nein, Die Aussage, dass eine Reaktion freiwillig abläuft, wenn die Freie Enthalpie G kleiner null ist, gilt nur, wenn Temperatur und Druck konstant sind
Bei hohen Temperaturen wird der Entropieterm der Freien Enthalpie immer wichtiger?
Ja, denn es gilt: G=H-TS also ist für hohe Temperaturen TS größer und damit wichtiger
Ist eine Reaktion exergonisch oder endergonisch, wenn die Reaktionsenthalpie kleiner null und die Reaktionsentropie größer null ist?
Exergonisch (freiwillig), denn aus G=H-TS erkennt man: Wenn H<0 und T>0, dann gilt G>0 (exergonisch)
Die Freie Enthalpie G entspricht der maximalen Nichtvolumenarbeit, die einem Prozess bei konstantem Druck und konstanter Temperatur entnommen werden kann?
Ja, sie stellt somit ein Maß für die Energiereserven von chemischen Reaktionen in Form von Nichtvolumenarbeit dar
Phasendiagramm von CO2
Welche Gleichung drückt die Steigung der Phasengrenzlinien?
Die Clapeyron-Gleichung
Wichtige Punkte im Siedediagramm
Wie viele Freiheitsgrade kann man nach der Gibbschen Phasenregel in der flüssigen Phase eines Einkomponentensystems verändern, ohne die Phase zu verlassen?
Im Bereich einer Phase kann man 2 Freiheitsgrade verändern, auf den Phasengrenzlinien nur eine
Am Tripelpunkt kann kein Freiheitsgrade verändert werden (F=0)
Was zeichnet das Phasendiagramm von Wasser aus und macht es so besonders?
Die negative Steigung der Schmelzkurve (wegen der Anomalie des Wassers)
Kolligative Eigenschaften
Osmotischer Druck, Gefrierpunktserniedrigung, Siedepunktserhöhung, Dampfdruckerniedrigung
Wird das chemische Potenzial der gemischten Flüssigkeit nach unten oder oben verschoben verglichen mit reinen Substanzen?
Nach unten
Kann das Geschwindigkeitsgesetz immer aus der Reaktionsgleichung abgeleitet werden?
Nein, nur bei Elementarreaktionen entspricht die Reaktionsordnung der Anzahl an Teilchen, die nach der Reaktionsgleichung für die Umsetzung erforderlich sind
Von was wird die Gesamtgeschwindigkeit einer mehrstufigen Reaktion bestimmt?
Sie wird vom langsamsten Elementarschritt bestimmt (die Geschwindigkeit einer Reaktion kann die Geschwindigkeit des langsamsten Elementarschritts nicht überschreiten)
Die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit kann näherungsweise durch die RGT-Regel beschrieben werden
Welche weiter Gleichung beschreibt sie aber genauer?
Die Arrhenius-Gleichung
Als was kann der präexponentielle Faktor A der Arrhenius-Gleichung interpretiert werden?
Als maximal mögliche Geschwindigkeitskonstante
Verschiedene Teilgebiete der Katalyse
Homogene Katalyse (Katalysator und Reaktand liegen in der gleichen Phase vor)
Heterogene Katalyse (Katalysator und Reaktand liegen in verschiedenen Phasen vor)
Inhibitoren (verlangsamen Reaktionschwindigkeit)
Biokatalyse (Enzyme beschleunigen chemische Reaktionen)
Autokatalyse (Endprodukt einer Reaktion wirkt selbst als Katalysator)
Was gibt die Michaelis-Menten-Konstante Km an und was bedeutet ein kleiner Wert von Km?
Sie gibt die Affinität des Enzyms zum Substrat an
Ein kleiner Wett Km bedeutet eine hohe Affinität
Nullter Hauptsatz der Thermodynamik
2 Systeme, die getrennt voneinander mit einem dritten System im thermischen Gleichgewicht stehen, stehen auch untereinander im thermischen Gleichgewicht
Ideale Gase
kein Eigenvolumen
keine Wechselwirkungen zwischen Gasteilchen
Nur elastische Stöße
Joule-Thomson-Effekt
-Linde-Verfahren zur Luftverflüssigung
-Reale Gase kühlen sich bei adiabatischer Expansion in ein Vakuum ab
pV-Diagramm
G
Freie Enthalpie
S
Entropie
Die Entropie S einer perfekt kristallinen Sunstanz ist bei 0 Kelvin gleich 0
Cosmotischer Kreisprozess
Graph für Druck-Abhängigkeit der Molaren Freien Enthalpie
Graph für Temperatur-Abhängigkeit der Molaren Freien Enthalpie
Phasendiagramm
Phasendiagramm von Wasser
Was passiert mit dem Gleichgewicht bei Temperaturerhöhung einer exothermen Reaktion
Gleichgewicht wird verschoben auf Eduktseite
Was passiert mit dem Gleichgewicht bei Temperaturerhöhung einer endothermen Reaktion
Gleichgewicht wird verschoben auf Produktseite
Was ist bei Elementarreaktionen geschwindigkeitsbestimmend?
Der langsamste Schritt
Die lineralisierte Form der Arthenius-Gleichung
Elektrolyse
Elektrische Energie—>Chemische Energie
unfreiwillig (Kathode am Minus-Pol)
Der Prozess, der an Elektroden einer Elektrolytlösung unter Anlegen von Gleichspannung abläuft
Faraday-Gesetze
Hoffmanscher Zersetzungsapparat
Galvanische Zelle
Chemische Energie—>Elektrische Energie
freiwillig
z.B. Daniell-Element
Daniell-Element
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