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2.3 Thermochemie Diskussionsfragen

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D2.3.1 Die Verdampfung von Wasser ist ein endothermer Phasenübergang: H2O (l) → H2O (g), ΔVH = +44,01 kJ mol−1. Daher muss für die Verdampfung der Flüssigkeit Energie in Form von Wärme zugeführt werden. Diese Energieübertragung kühlt sowohl die Stoffstreifen als auch die Luftmoleküle in ihrer unmittelbaren Umgebung ab.

D2.3.3 Der Standardzustand einer Substanz ist ihre reine Form bei einem Druck von 1 bar und einer gegebenen Temperatur. Für den Standardzustand ist keine bestimmte Temperatur vorgegeben; wenn wir allerdings Werte für thermodynamische Standardgrößen angeben sollen, dann gehen wir

üblicherweise von der Raumtemperatur von 298,15 K (25 °C) aus. Der Referenzzustand einer Substanz ist ihr stabilster Zustand bei einem Druck von 1 bar und einer gegebenen Temperatur. Diese Unterscheidung ist wichtig, denn Bildungsenthalpien beziehen sich auf die Bildung einer Substanz aus ihren Elementen, die in ihren jeweiligen Referenzzuständen vorliegen – bei anderen Arten von Angaben zu Reaktionen ist es möglich, dass eine Substanz nicht in ihrem Referenzzustand vorliegt.

Die Unterscheidung zwischen dem Standardzustand und dem Referenzzustand eines chemischen Elements mag auf den ersten Blick marginal erscheinen; bei Elementen, die bei einer bestimmten Temperatur in unterschiedlichen Formen vorliegen können, wird der Sinn dieser Differenzierung jedoch deutlich: Ein Element kann mehr als einen Standardzustand besitzen – einer für jede Form, in der dieses Element bei einer bestimmten Temperatur vorliegt.

Standardzustände bilden einen Fixpunkt in der Thermodynamik, auf dessen Grundlage wir eine thermodynamische Größe unter anderen Bedingungen berechnen können (z. B. bei Drücken, die vom Standarddruck 1 bar deutlich abweichen). Anhand tabellierter thermodynamischer Daten zu den Standardzuständen können wir diese Größen bei anderen Bedingungen ableiten, ohne jedes Mal eine neue, für diese Bedingungen spezifische Liste erstellen zu müssen.

Durch die Angabe der Referenzzustände ist es möglich, konsistente Datentabellen aufzustellen, die untereinander jederzeit vergleichbar sind.

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