Morgen soll ich einen Vortrag über exotherme Reaktionen halten. Mir ist eingefallen das ich auch exotherme Reaktionen im Alltag erwähnen könnte. Doch wie erkläre ich das am besten? Gärung von Obstsaft (Zucker wird zu Alkohol u. CO2) setzt auch Wärme frei.
Best answer:
Answer by 1/i = -i
die Gärung ist auch eine Exotherme Reaktion ... sonst würden das Bakterien nicht machen. Wäre es keine Exotherme Reaktion würden die Bakterien sterben weil sie ihre Lebensenergie darin investieren müssten.
(das ist so als würde man von essen hungrig werden ... )
Übrigens alle freiwillig ablaufenden Reaktionen (unter Normalbedingungen) sind exotherm ... es gibt in Grunde genommen nur endotherme Reaktionen wenn man das System dazu zwingt diese ein zu gehen.
Es gibt daher in Grunde daher keine freiwillig ablaufende endotherme Reaktionen ...
man kann allgemein daher sagen: jede Reaktion die du kennst ist exotherm ... ich glaube nicht das du auch nur eine endotherme Reaktion kennst.
(ich meine ich hab den scheiß studiert, nichtmal mir fällt so spontan eine ein ... ;) )
Woran liegt das?
Ganz Einfach, an ein Satz der für die gesamte Natur gilt: jedes System strebt den niedrigsten Energiezustand an.
Bei einer exothermen Reaktion werden die energetisch höheren Ausgangsprodukte zu energetisch niedrigeren Endprodukten umgebaut. (z.b. bei der Gärung wird die energetisch hohe Verbindung: Glucose zu Energetisch niedrigeren Verbindung Ethanol und CO2 umgesetzt ... ein Teil der frei werdenden Energie nutzen die Bakterien selbst zum überleben - der Grund warum die das machen)
Das kann man bei jeder exothermen Reaktion beobachten. Manchmal gibt es zwichenprodukte, lokale Minimas und sowas ... aber für die Gesamtreaktion kann man das so Verallgemeinern.
Die Energiedifferenz wird als Wärme frei ... die Wärme die man messen kann. Daher auch der Name "exotherm" ...
Kapisch? Diese Begründung kann man für jede Exotherme Reaktion benutzen.
Man muss natürlich Begriffe wie Energie, Wärme, innere Energie eines Systems, Bindungsenergie ... usw usf. ... in richtigen zuzsammenhang nennen, dann klappt das auch mit dein Vortrag ... ;)
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1/i = -i vergisst dabei gerade die Entropie. Es gibt sehr wohl freiwillig ablaufende endotherme Reaktionen. Ob eine Reaktion freiwillig abläuft wird durch die freie Enthalpie (oder auch Gibbs-Energie) bestimmt, also dadurch ob sie exergon oder endergon ist. Ist der Energiegewinn durch Entropiezunahme bei einer Reaktion größer als der Wärmeenergieaufwand, so ist sie exergonisch obwohl sie endotherm ist.
AntwortenLöschenObwohl die meisten exergonen Reaktionen exotherm sind, sollte man dies beachten. Ein Beispiel für eine endotherme exergone Reaktion ist auf wikipedia gegeben.
Ein weiteres Beispiel für einen freiwillig ablaufenden Prozess (auch wenn es sich dabei nicht um eine chemische Reaktion handelt) ist das Verdunsten von Wasser, zum Beispiel wenn wir schwitzen, könnte man vielleicht als Gegenbeispiel anbringen.
Ansonsten ist auch mir unklar, wie man über exotherme Reaktionen einen ganzen Vortrag halten soll... Bekanntestes Beispiel für exotherme Reaktionen sind natürlich simple Verbrennungen an Luft, wenn beispielsweise organische Stoffe ins "thermodynamische Loch" fallen (Wasser und Kohlendioxid).
Was ich noch anschneiden würde, ist die Aktivierungsenergie, die für jede Reaktion nötig ist, obwohl in der Summe ein Energiegewinn zu verbuchen ist.