Chemische Reaktionen

Zusammenfassung

Gemäß dem 1. Hauptsatz der Thermodynamik tritt die Änderung der inneren Energie eines Systems im Verlauf irgendeines Vorgangs in Form von Wärme- und Arbeitsbeiträgen auf, die das System mit seiner Umgebung austauscht. Bei chemischen Vorgängen kommen, abgesehen von Sonderfällen, nur zwei Möglichkeiten zum Austausch von Arbeit infrage: Volumenarbeit und elektrische Arbeit; letztere tritt zum Beispiel bei galvanischen Elementen auf. Führt man den Prozess insbesondere bei konstantem Druck so durch, dass die Volumenarbeit reversibel ist, dann ist die hierbei auftretende Reaktionswärme bei konstantem Druck gleich der Änderung der Enthalpie. Da die Enthalpie eine Zustandsfunktion ist, addieren sich die Wärmesummen genauso wie die Reaktionsgleichungen. Dieses Gesetz der konstanten Wärmesummen ist eine Teilaussage des 1. Hauptsatzes der Thermodynamik und wurde schon zwei Jahre vor dessen Veröffentlichung von Germain Henri Hess entdeckt und heißt ihm zu Ehren auch Hess’scher Wärmesatz. Die Beeinflussung des Gleichgewichts einer chemischen Reaktion über die Thermodynamik dieser Reaktion wird am Beispiel des Haber-Bosch- Verfahrens aufgezeigt.