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Zusammenhang Gibbs-Energie, Entalpie und Bindungsenergie

31/10/2009 - 21:40 von Daniel | Report spam
Hallo!

Ich beschàftige mich gerade mit der Protonentauschreaktion, und mir
ist nicht verstàndlich, wie das thermodynamische Potential der Gibbs-
Energie ein Maß für die Protonenaffinitàt sein kann bzw. wie man diese
mit einer Bindungsenergie in Verbindung bringen kann.

MfG
Daniel
 

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#1 Gregor Scholten
31/10/2009 - 23:54 | Warnen spam
On 31 Okt., 21:40, Daniel wrote:
Hallo!

Ich beschàftige mich gerade mit der Protonentauschreaktion, und mir
ist nicht verstàndlich, wie das thermodynamische Potential der Gibbs-
Energie ein Maß für die Protonenaffinitàt sein kann bzw. wie man diese
mit einer Bindungsenergie in Verbindung bringen kann.



ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich den Begriff der Gibbs-Energie
kenne. Es gibt in der Thermodynamik u.a. folgende Größen:

die innere Energie U
die Freie Energie F = U - TS
die Enthalpie H = U + pV
die Freie Enthalpie G = U - TS + pV

Letztgenannte wird auch als Gibbsche Freie Energie bezeichnet. Falls
du die meinst: die ist bei Reaktionen immer dann ausschlaggebend, wenn
das System sowohl Wàrme als auch Volumenarbeit mit der Umgebung
austauschen kann, oder anders gesagt: Temperatur und Druck konstant
sind. Man kann zeigen, dass so ein System genau dann im
thermodynamischen Gleichgewicht ist, wenn G minimal wird.

Für chemische Reaktion bedeutet das, dass die immer dann spontan
ablaufen, wenn die Freie Enthalpie dadurch kleiner wird. Wird nun bei
der Reaktion eine Bindung aufgebrochen und dafür eine neue aufgebaut
(ich nehme an, das ist bei Protonentauschreaktionen der Fall?), dann
liefert die Differenz zwischen den Bindungsenergien der alten und
neuen Bindung einen maßgeblichen Anteil zur Änderung der Freien
Enthalpie. Die Bindungsenergie wiederum hàngt eng mit der
Protonenaffinitàt zusammen: je fester ein Proton an ein Molekül
gebunden ist, desto größer ist die Bindungsenergie, und desto größer
ist zugleich das Bestreben der Bindung, aufrechterhalten zu werden,
d.h. desto größer ist das Bestreben von Molekül und Proton,
zusammenzubleiben, bzw., wenn sie noch nicht zusammen sind, zusammen
zu kommen.

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