Energetik
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Orientierung |
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Einführung
Advanced Organizer
Energetik (die Energie betreffend) behandelt den Energieumsatz bei chemischen Reaktionen. Bisher haben wir uns im Hinblick auf chemische Reaktionen immer mit den Stoffumwandlungen selbst beschäftigt. Der energetische Aspekt wurde meistens lediglich mit der Kennzeichnung exotherm oder endotherm notiert.
Zum Gebiet der Energetik gehört auch die Frage, wann eine chemische Reaktion freiwillig abläuft ("Triebkraft" einer chemischen Reaktion).
Nötige Vorkenntnisse
Lernziele / Kompetenzen
Lernziele / Kompetenzen - Links
- Im Unterricht wird vor allem geübt, aus Textinformationen Reaktionschemata aufzustellen, um hieraus Enthalpie-, Entropie- und freie Enthalpie-Berechnungen anstellen zu können. Es werden insbesondere Reaktionen besprochen, die einen Alltagsbezug aufweisen.
Stoffe |blue
Eigenschaften, Struktur, Summenformel, Bedeutung für Mensch, Pflanze, Tier, Umwelt
Fachbegriffe, Definitionen|blue
Fachbegriffe, Definitionen
- Ich kann den Unterschied zwischen Wärme und Temperatur erklären.
- Ich weiß, was Energie prinzipiell vermag, kann unterschiedliche Arten von Energie und einige Umwandlungen nennen.
- Ich kann die Begriffe Reaktionsenergie, Reaktionswärme, Reaktionsenthalpie, Entropie erklären.
- Ich kann den 1. Hauptsatz und den 2. Hauptsatz der Thermodynamik nennen.
Phänomene |blue
Gesetzmäßigkeiten anwenden, Phänomene deuten, Reaktionsschemata aufstellen (Summenformeln, Ionenformelschreibweise)
- Ich kann die Begriffe exotherm und endotherm anhand eines Energiediagrammes darstellen und erklären.
- Ich kann den Begriff Wärmekapazität erklären und mindestens ein Beispiel für einen Alltagsbezug herstellen.
- Ich kann betrachtete Reaktionen dem entsprechenden thermodynamischen System zuordnen.
- Ich kann in einem Energiediagramm für unterschiedliche Reaktionen den Zusammenhang zwischen innerer Energie, der Reaktionswärme bei konstantem Druck und der Volumenarbeit veranschaulichen.
- Ich kann unter Zuhilfenahme von entsprechender Tabellen molare Bildungsenthalpien und Reaktionsenthalpien (auch unter Verwendung des Satzes von Hess) berechnen.
- Ich kann durch Berechnung der freien Enthalpie (Gibbs-Helmholtz-Gleichung) eine Aussage über die Freiwilligkeit einer chemischen Reaktion bei bestimmten Temperaturen machen (exergonisch, endergonisch).
Zusammenhänge |blue
Vorgänge, Zusammenhänge, Funktionsweisen (im Zusammenhang mit der Bedeutung für Mensch, Tier, Pflanze und Umwelt) bewerten
- Ich kann die Zusammensetzung der inneren Energie nennen und die von ihr abhängigen Zustandsgrößen nennen. Insbesondere kann ich die Bedeutung der chemischen Energie beschreiben.
- Ich kann den Entropieverlauf einer chemischen Reaktion einschätzen.
Zusammenfassung
Anknüpfungen
Anknüpfungen - Links