kjemi 2 - entropi, fri energi, likevekt

indre energi U

• potensiell kjemisk energi mellom atomene

• endres når bindinger brytes og dannes

entalpi ΔH

• mål på energiendringene i en kjemisk reaksjon

• gassdannelse: energi brukes til å fordrive gassene

• ΔH = ΔU + gass-energien

dannelsesentalpi ΔH_f

• teoretisk reaksjonslikning der grunnstoffene reagerer med hverandre til 1 mol av den kjemiske forbindelsen

reaksjonsentalpi ΔH

• ΔH_produkt - ΔH_reaktant

kjemisk likevekt

• reaksjonsfart er like stor i begge retningen

likevektskonstant K

• konstant forhold mellom konsentrasjonene i en likevekt så lenge temperaturen ikke endres

reaksjonskvotienten Q

• regner forholdet mellom konsentrasjonene (likevekt eller ikke)

• Q < K : forskyves mot høyre for å oppnå likevekt

• Q = K : likevekt

• Q > K : forskyves mot venstre for å oppnå likevekt

Le Chateliers prinsipp

• et system i likevekt som utsettes for en ytre forandring vil forskyves til den retningen slik at den ytre påvirkningen motvirkes

spontan reaksjon

• går av seg selv uten tilførsel av ekstra energi

• produkter har ofte mer uorden enn reaktanter

• ofte eksoterm

entropi S

• jo flere muligheter et atom/molekyl/ion i et kjemisk stoff har for å plassere seg, jo høyere er stoffets entropi

• enhet J/(mol*K)

Absolutt temperatur T

• absolutt nullpunkt: molekylene stopper å bevege seg ved -273,15 C

• T = (C + 273) K

faktorer som bestemmer entropi

• forskjellige aggregattilstander

  • fast stoff < væske < gass

• oppløsning fast stoff i løsningsmiddel

  • ioner har flere muligheter enn salter (+ΔS)

  • hydratiserte ionier kan danne fast mønster (-ΔS)

• endring temperatur

  • økt temp → partikler får høyere kinetisk energi og større bevegelse

• molekylets oppbygging

  • kompleks oppbygging > enklere oppbygging

  • flere muligheter for vibrasjon

  • ΔS liten dersom oppbygging endres

• heterogen → homogen blanding

  • flere muligheter for plassering (større område)

• flere mol gass etter reaksjonen enn før gir høyere entropi for produkter

fri energi

• ΔG = ΔH - T * ΔS

• bestemmer om en kjemisk reaksjon går spontant eller ikke

• ΔG < 0: spontant rx og ΔG > 0 : ikke spontan rx

• eksoterm + økende ΔS : alltid spontan

• eksoterm + minkende ΔS : spontan under en bestemt temperatur

• endoterm + økende ΔS : spontan over en bestemt temperatur

• endoterm + minkende ΔS : aldri spontan

fri energi og cellepotensial

• ΔG = -n_e^- * F * E⁰

fri energi og likevekt

• ΔG = -RT * lnK

• K = e^(-ΔG/RT)