Organikum Organisch-chemisches Grundpraktikum

E
bzw. H 6
bzw. G®
Übergangszustand
Reaktanden X^ AnH 0 bzw. ARG°
Reaktionskoordinate
C. 2. Energieänderungen bei chemischen Reaktionen 149
Produkte
Abb. C. 12
Energieänderung im Verlauf einer chemischen Elementarreaktion
Die inneren Energien, Enthalpien und Gibbs-Energien 1 ) der Ausgangs- und Endstoffe sind
unabhängig vom Reaktionsweg, sie stellen Zustandsgrößen dar, die mit Hilfe der chemischen
Thermodynamik behandelt werden.
Die Differenz der molaren Standard-Gibbs-Bildungsenergien (ABG^) von End- und Ausgangsstoffen
ist die molare Standard-Gibbs-Reaktionsenergie ARG^:
ARG^ = ABGf - A^Gf [C.13]
Sie hängt unmittelbar mit der thermodynamischen Gleichgewichtskonstanten K der Reaktion
zusammen:
K ist um so größer, je kleiner ARG^ ist:
ARG^1 (vgl. Abb. C. 12) [C.15]
Ist K > l, so liegt das Reaktionsgleichgewicht auf Seiten der Endprodukte. Eine Reaktion mit
K < l kann man unter Umständen durch laufende Entfernung eines Endproduktes aus dem
Gleichgewicht in Richtung der Endstoffe zwingen (vgl. z. B. Veresterung D.7.1.4.1.).
Die Differenz der molaren Standardbildungsenthalpien (ABH^) von End- und Ausgangsstoffen
ist die molare Standardreaktionsenthalpie -
ARH^ = ABH£-<
Sie gibt die Reaktionswärme (Wärmetönung der Reaktion) an und bestimmt (entsprechend
der van't-Hoffschen Reaktionsisobare) die Temperaturabhängigkeit der Gleichgewichtskonstanten:
ZlRH 0 < O: exotherme Reaktion (Abb. C.12) [C.18]
Abnahme von K bei Temperaturerhöhung
JRH e >0: endotherme Reaktion [C.19]
Zunahme von K bei Temperaturerhöhung
Da Standardbildungsenthalpien in Tabellenwerken zu finden sind bzw. mit Hilfe von Inkrementsystemen
berechnet werden können, läßt sich eine Vorstellung über die zu erwartende Wärmetönung
einer Reaktion gewinnen und die Versuchsdurchführung entsprechend gestalten.
) Die Gibbs-Energie wurde früher als „freie Enthalpie", im Englischen auch als „freie Energie" bezeichnet.