Wärme und Arbeit

Zusammenfassung

Wir wollen uns jetzt der eigentlichen physikalischen Chemie zuwenden, das heißt, den Fällen, wo in einem (homogenen oder heterogenen) System die verschiedenen Bestandteile miteinander in chemische Reaktionen eintreten, also stoffliche Veränderungen erleiden. Die erste Aufgabe besteht dabei darin, festzustellen und zu verstehen, in welcher Richtung die chemischen Vorgänge verlaufen, ob also z. B. in einem speziellen Falle eine Zersetzung oder eine Verbindung eintritt und zweitens, ob die Umsetzung vollständig zu l00% der Ausgangsstoffe eintritt oder nur teilweise und wenn so, wie weit. Früher gab es einmal eine Zeit, da man glaubte, das sei eine sehr einfache Aufgabe. Man glaubte, die Verhältnisse seien ähnlich wie bei mechanischen Bewegungen: das Wasser läuft immer zum tiefsten Punkt, der Skifahrer fährt „von selbst“ stets abwärts, ein Pendel bleibt immer am tiefsten Punkt stehen usw. Der tiefste Punkt aber ist derjenige mit der minimalen Energie der Lage, und ähnlich meinte man, auch die chemischen Reaktionen gingen immer in Richtung auf einen energieärmeren Zustand, also in der Richtung, in der Wärme entwickelt wird. Oft ist dies auch richtig. Nehmen wir etwa die Verbrennung: Hier wird immer Wärme frei, und in der Tat gehen Verbrennungsprozesse im allgemeinen in der Richtung der Verbrennung und nicht der Reduktion, und zwar bis zum Ende.