warum gibt es überhaupt endotherme reaktionen?
es gilt doch das prinzip des energieärmeren zustandes? sprechen endotherme reaktionen nicht dagegen? oder sind sie einfach eine ausnahme?
3 Antworten
Endotherme Reaktionen sind eigentlich immer nicht freiwillig ablaufende Reaktionen. Das heißt ihnen wird Energie hinzugefügt, wie z.b. bei der salztrennung oder dem hoffmanschen wasserzersetzungsapparat. Die Stoffe wollen es vlt nicht, aber es passiert, weil wir dafür sorgen. Und uns ist es egal ob sie energieärmer sind oder nicht, die Stoffe können sich gegen unseren Eingriff nicht wehren
Das Prinzip gilt nur für Selbstständig ablaufende Reaktionen.
Im Endeffekt gilt das Prinzip der Energieminimierung ja zB auch bei der Gravitation. Also ein Rad rollt selbständig vom Berg ins Tal weil es seine Energie minimiert, das bedeutet aber nicht, dass man durch das Aufwenden von Energie nicht das Rad aus dem Tal auf den Berg bekommt.
Ob eine Resktion abläuft oder nicht, liegt nicht direkt daran ob sie endo- oder exotherm ist. Es gibt eine recht einfache Formel dafür, nennt sich Gibbs-Helmholtz-Gleichung:
ΔG = ΔH - TΔS
H ist hier die Enthalpie. Ist H negativ, ist die Reaktion exotherm, ist H positiv entsprechend endotherm. Bestimmend für den freiwilligen Ablauf einer Reaktion ist nun aber das G (negativ = freiwillig, positiv = nicht freiwillig). Das heißt also, dass auch endotherme Reaktionen freiwillig ablaufen können, wenn der Entropie-Term TΔS die Enthalpie überwiegt.
Aber auch das muss noch kein Garant sein. Beispiel:
3 H2 + N2 -> 2 NH3
Diese Reaktion ist bei Raumtemperatur exotherm und exergon (= freiwillig). Trotzdem läuft sie quasi nicht ab. Das liegt daran, dass die Aktivierungsenergie für diese Reaktion extrem hoch ist (hauptsächlich verursacht durch die enorme Energiemenge die man zur Spaltung der N2 Dreifachbindung braucht).
Wie du siehst, fließen da noch einige Faktoren mehr mit ein als nur exo- und endotherm.
Es gibt ziemlich viele Reaktionen, die endotherm sind, aber dennoch freiwillig ablaufen. Ob eine Reaktion endotherm oder exotherm ist, trifft also nur bedingt eine Aussage darüber, ob sie freiwillig/spontan abläuft, oder nicht. Endergon und exergon sind die Begriffe, die hier wesentlich besser zutreffen.