2.2 Thermochemie

Die Thermochemie befaßt sich mit Zustandsänderungen, genauer der Energieänderungen bei chemischen Reaktionen, wie beispielsweise:

• Chemische Reaktionen wie Verbrennungsreaktionen, Lösungsreaktionen, etc.
• Phasenumwandlungen

In den meisten Fällen laufen diese Reaktionen bei konstantem Druck ab.

Die interessante energetische Zustandsfunktion ist H = H(T,p). Wir wissen bereits nach dem 1.Hauptsatz, daß sich U,H nicht absolut angebbar sind, sondern nur Änderungen U,H. Infolgedessen gibt es Konventionen für Festlegung der jeweiligen „Nullpunke“ bzw. Standards.

Notation:

• Konvention:

• Weitere Notation:

  H_c ist die bei vollständiger Verbrennung von Kohlenwasserstoffen zu CO₂ (g) und H₂O (l) freiwerdende Enthalpie, wie man bei der folgenden Reaktionsgleichung sieht:

  

2.2.1 Der Hesse’sche Satz

H(p,T) ist eine Zustandsfunktion. Wir betrachten die allgemeine chemische Reaktion:

2.2.2 Der Kirchhoff’sche Satz

Problem:

Bekannt sei H, wie groß ist dann H(T298K)?

Antwort:

Analog gilt für H, wobei wir ausgehen von:

Wir leiten partiell nach der Temperatur ab und erhalten unter Verwendung der Gleichung für die Wärmekapazität C_p:

Die Umkehrabbildung der Differentiation ist die Integration, die angewandt auf obige Gleichung H ergibt. Wir erhalten somit folgende wichtige Aussage: