Normalbedingung in der physikalischen Chemie

Jede Reaktion wird bei bestimmten Bedingungen durchgeführt (Druck, Temperatur, Helligkeit, u.s.w.), wobei in der Chemie vor allem die Größen Druck und Temperatur von großer Bedeutung sind. Durch geeignete Variation dieser beiden Größen lässt sich das Gleichgewicht einer Reaktion entsprechend verschieben (=> Prinzip von LeChatelier).

In der Allgemeinen und Anorganischen Chemie sprechen wir immer von “Raumtemperatur” oder “Normalbedingung” ohne weitere auf diese Bezeichnung einzugehen. Dies liegt daran, dass in diesen Teildisziplinen eine chemische Reaktion eher qualitativ betrachtet wird, also, welches Produkt entsteht und warum. Erst (schwerpunktmäßig) im Teilgebiet “Physikalische Chemie” werden die Reaktionsbedingungen quantitativ erfasst.

Die Normalbedingung (bei einer chemischen Reaktion)

Bevor wir uns näher mit den “Normalbedingung” befassen, sollte dieser Begriff von dem oft verwechselten Begriff “Standardbedingung” abgegrenzt werden. Die beiden Begriffe “Normalbedingung” und “Standardbedingung” bedeuten nicht das gleiche. Normalbedingung (bestimmter Druck und Temperatur) sind weltweit gleich, während Standardbedingung von Land zu Land unterschiedlich sind.

Weltweit ist die Normalbedingung (auch als Normbedingung) festgelegt und dieser Bedingung eine bestimmte Temperatur und Druck zugewiesen (und durch entsprechende Deutsche-Industrie-Normen (DIN) festgelegt):

  • Temperatur: T = 273,15 K (= 0 °C)
  • Druck: p = 101.325 Pa = 1.013,25 hPa = 1.013,25 mbar = 1,01325 bar

Daneben existieren noch die sogenannten “Standardbedingungen”. Die am häufigsten verwendete Standardbedingung in Deutschland ist:

  • Temperatur: T = 298,15 K (= 25 °C)
  • Druck: p = 101.300 Pa = 1.013 hPa = 1.013 mbar = 1,013 bar

(bei diesen Bedingungen spricht man oft auch von der Standardtemperatur und dem Standarddruck). Standardbedingungen sind keine weltweit gültigen und überall gleichen Bedingungen, dies zeigt sich beispielsweise daran, dass im Fach Chemie oft eine (leicht) geänderte Standardbedingung verwendet wird:

  • Temperatur: T = 273,15 K (= 0 °C)
  • Druck: p = 100.000 Pa = 1.000 hPa = 1.000 mbar = 1,000 bar

Warum existieren überhaupt “Standardbedingung”?

Sehen wir beispielsweise in einem Lexikon nach der Standardbildungsenthalpie von bestimmten Werte, so sind diese meist bei Standardbedingung (25°C) gemessen worden. Würde man nun Normalbedingung (0°C) verwenden, müsste man das eigene Messergebnis immer wieder umrechnen. Zudem ist die “Einstellung” von Standardbedingung (25°C) in einem Labor einfacher, als Normalbedingung (0°C). Der wesentliche Vorteil der Standardbedingungen (für Schüler) ist, dass man keine (komplizierten) Umrechnungen durchführen muss.


Normalbedingung in der physikalischen Chemie – Testfragen/-aufgaben

1. Was sind Normalbedingungen in der physikalischen Chemie?

Normalbedingungen in der physikalischen Chemie sind eine Reihe von festgelegten Bedingungen von Temperatur und Druck, unter denen Experimente durchgeführt und Resultate verglichen werden können.

2. Wieso sind Normalbedingungen wichtig in der physikalischen Chemie?

Normalbedingungen sind wichtig in der physikalischen Chemie, weil sie erlauben, die Ergebnisse aus verschiedenen Experimenten auf eine vergleichbare Basis zu stellen und Reaktionen einfach zu beschreiben.

3. Welche Temperaturen und Druck gelten als Normalbedingungen?

Als Normalbedingungen gelten oft eine Temperatur von 0 Grad Celsius und ein Druck von 1 Atmosphäre, abhängig von bestimmten regionalen oder fachlichen Abstimmungen.

4. Was wird bei höheren oder niedrigeren Temperaturen bzw. Druck unter Normalbedingungen passieren?

Bei höheren oder niedrigeren Temperaturen bzw. Druck könnten die Reaktionsgeschwindigkeiten und die Konzentrationen der Stoffe beeinflusst werden.

5. Warum werden Normalbedingungen in der physikalischen Chemie oft bei der Überprüfung der Richtigkeit von Berechnungen verwendet?

Normalbedingungen werden oft bei der Überprüfung der Richtigkeit von Berechnungen verwendet, weil sie es erlauben, theoretische Berechnungen mit den experimentellen Entdeckungen zu vergleichen.

6. Wodurch zeichnen sich Normalbedingungen in der Regel aus?

In der Regel zeichnen sich Normalbedingungen durch ihre Einfachheit und die Reproduzierbarkeit der Bedingungen aus.

7. Wie würde sich der Druck ändern, wenn die Temperatur unter Normalbedingungen erhöht würde?

Wenn die Temperatur unter Normalbedingungen erhöht wird, würde der Druck in der Regel steigen, solange das Volumen konstant bleibt.

8. Warum sind Normalbedingungen auch wichtig für die industrielle Chemie

Normalbedingungen sind auch wichtig für die industrielle Chemie, weil sie die Grundlage für die Planung und Kontrolle chemischer Prozesse in großem Maßstab bilden.

9. Wie wirken sich Normalbedingungen auf die Moleküldichte aus?

Die Moleküldichte eines Gases unter Normalbedingungen ist konstant, da die Temperatur und der Druck festgelegt sind.

10. Wie definieren die Standardbedingungen die Normalbedingungen in der physikalischen Chemie?

Die Standardbedingungen definieren die Normalbedingungen in der physikalischen Chemie als einen Druck von 1 bar und eine Temperatur von 298,15 K.