Thermodnamische Betrachtungen an einem Reaktionssystem (offene, geschlossene und abgeschlossene Systeme)

In der Physialischen Chemie sprechen wir -wie in jedem anderen naturwisschenschaftlichen Fach- von Sytemen, in dem wir unsere Betrachtung durchführen. Wie wichtig der Systembegriff ist, zeigt uns bereits die Bestimmung zweier Körper, die sich aufeinander zubewegen (wie bewegen sich die Körper relativ zum System?)

Ähnlich ist es im Bereich der Physikalischen Chemie – wir sprechen hier in der Regel von einem thermodynamischen System. Was aber ist der Unterschied zwischen einem System (z.B. ein Reagenzglas), dass wir in der Allgemeinen Chemie betrachtet haben

Das “thermodynamische” System in der Physikalischen Chemie

Systeme können Reagenzgläser oder geschlossene Kolben sein, in denen Reaktionen ablaufen. Damit Reaktionen durchgeführt und berechnet werden können, muss ein System für jede Betrachtung klar beschrieben werden. Da jedes System immer mit der Umgebung in einer Beziehung mit seiner Umgebung steht, müssen wir das System, in dem wir einen Vorgang betrachten, genauer beschreiben. In Bezug auf seine Umgebung, unterscheiden wir drei Arten von Sytemen (offenes, geschlossenes und abgeschlossenes System).

• Ein offenes System kann mit seiner Umgebung sowohl Masse als auch Energie austauschen. m # const E # const

• Ein geschlossenes System lässt nur noch den Energieaustausch zu. m = const E # const

• Bei einem abgeschlossenen (isolierten) System ist sowohl der Masse- als auch der Energieaustausch unterbunden. m = const E = const

Darüber hinaus werden Vorgänge beschrieben, die eine Veränderung des Systems bzw. Reaktion bewirken.
Um auch über diese Prozesswege klare Aussagen machen zu können, werden Prozesse eingeteilt in :

• isochore Prozesse, bei denen das Volumen konstant bleibt.
• isobare Prozesse, bei denen der Druck konstant bleibt.
• isotherme Prozesse, die bei konstanter Temperatur ablaufen.