Energie bei chemischen Reaktionen

Jede chemische Reaktion ist mit Energieänderungen verbunden. Die umgesetzte Energie wird als Reaktionsenthalpie ($\Delta H$) in kJ/mol angegeben.

Exotherme Reaktion ($\Delta H < 0$): Energie wird an die Umgebung abgegeben – Wärme entwickelt. Beispiel: Verbrennung von Methan ($CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$, $\Delta H = -890$ kJ/mol).

Endotherme Reaktion ($\Delta H > 0$): Energie wird aus der Umgebung aufgenommen – Kälteentwicklung. Beispiel: Thermisches Zerfallen von Calciumcarbonat ($CaCO_3 + 36$ kJ/mol).

Der Satz von Hess: Die Reaktionsenthalpie ist unabhängig vom Reaktionsweg. Man kann sie aus den Bildungsenthalpien der Edukte minus denen der Ausgangsstoffe berechnen.

Energiebilanzen sind wichtig: Exotherme Reaktionen können zur Wärmegewinnung genutzt werden (Heizung, Kraftwerke). Endotherme Reaktionen benötigen kontinuierliche Energiezufuhr (sie finden in der Natur meist nicht spontan statt).