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Stundenwiederholungen Flashcards

(60 cards)

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1
Q

Was ist die Kernaussage des 1. Hauptsatzes der Thermodynamik

A

Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems ist konstant.

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2
Q

Welcher Bereich wird in der Regel nicht als Teilgebiet der Physikalischen Chemie gesehen?

A

Fluiddynamik (Kinetik, Spektroskopie und theoretische sind Teil der physikalischen Chemie)

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3
Q

Gemäß der kalorischen Zustandsgleichung ist die innere Energie U eine Funktion der Größen?

A

Temperatur und Volumen.

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4
Q

Welche Aussagen über Arbeit stimmt nicht?

A

Hat Arbeit negatives Vorzeichen, wird am System Arbeit verrichtet
Hat Arbeit ein positives Vorzeichen, wird sie vom System verrichtet
Arbeit ist definiert als Produkt von Kraft*Weg
(Richtige Aussage: Leistet ein System Arbeit, wird seine Energie erniedrigt)

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5
Q

Welcher Zusammenhang zwischen Art des Systems, Masse und Energie ist korrekt?

A

geschlossenes System: m=const. E ≠ const.

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6
Q

Wie lautet die Gleichung für das ideale Gasgesetzt?

A

pV = nR*T

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7
Q

Was ist ein Beispiel für einen reversiblen Prozess?

A

Bewegung der Planeten (Auflösen von Zucker, Abkühlen Metallstück, Erstarren von Wasser sind nicht reversibel)

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8
Q

Warum ist der Satz von Schwarz wichtig?

A

Weil gemäß des Satzes von Schwarz die Reihenfolge bei gemischt partiellen Ableitungen keine Rolle spielt, was das ableiten vereinfacht

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9
Q

Eine Zustandsänderung eine thermisch isolierten Systems wird ___________ Zustandsänderung genannt.

A

adiabatische

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10
Q

Wie viele Zustandsvariablen reichen aus, um ein System im thermodynamischen Gleichgewicht und bei konstanter Stoffmenge im System vollständig zu beschreiben?

A

2

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11
Q

Ist die Darstellung vieler Sci-Fi-Filme, dass ein Astronaut in seinem Weltraumanzug, der leck schlägt, de facto sofort erfriert, realistisch? Und warum bzw warum nicht?

A

Nein weil sich die im Anzug befindliche Luft näherungsweise wie ein ideales Gas verhält und bei der Expansion in die Umgebung NICHT abkühlt. Außerdem ist der Wärmeaustausch im Vakuum sehr langsam.

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12
Q

Für welche Bedingungen werden Standardbildungsenthalpien in der Regel angegeben?

A

298,15 K

1,013*105 Pa

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13
Q

Der Adiabatenkoeffizient ϒ (auch Isentropenexponent genannt) ist eine Materialeigenschaft realer Gase und spielt beispielsweise in der Meteorologie eine wichtige Rolle. Wie ist er definiert?

A

ϒ = Cp/CV

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14
Q

Wie ist die Reaktionslaufzahl (auch bekannt als Umsatzvariable) definiert?

A

Dz = dni/dvi … mit z = Reaktionslaufzahl, ni = Stoffmenge der Komponente i, vi = stöchiometrischer Koeffizient der Komponente i

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15
Q

Wozu kann der Satz von Hess verwendet werden?

A

Zur Berechnung von Reaktionsenthalpien durch Addition entsprechender Teilschritte

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16
Q

Welches Material hat die höchste spezifische Wärmekapazität?

A

Wasser

H20

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17
Q

Welche beiden Prozesse folgen beim rechtsläufigen Carnot’schen Kreisprozess direkt aufeinander?

A

Adiabatische Expansion – isotherme Kompression

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18
Q

Kann der Carnot-Wirkungsgrad nc exakt 1 sein wenn die Temperatur des kalten Wärmereservoirs Tc = 298 K beträgt? Warum bzw warum nicht?

A

Nein, bei Temperaturen > 0 K ist nc immer < 1

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19
Q

Welche Aussagen über Adiabaten eines idealen Gases im (p,V)-Diagramm ist korrekt?

A

Adiabaten sind steiler als Isothermen

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20
Q

Welche der Größe über reaktionsspezifische Größen ist korrekt?

A

Umwandlungsenthalpien (zB die Schmelzenthalpie) sind Zustandsgrößen

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21
Q

Welche Größen verknüpft das Raoult’sche Gesetz?

A

Relative Dampfdruckerniedrigung (p* - p)/p*, Molenbruch des gelösten Stoffes x2

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22
Q

Welche Gleichung erlaubt die Berechnung der Gefrierpunktserniedrigung?

A

Tm – Tm* = - (R* Tm)2/ΔmH *x2

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23
Q

Was geben die kryoskopische bzw ebullioskopische Konstanten an?

A

Wie stark sich der Gefrierpunkt bzw der Siedepunkt gegenüber dem Reinstoff verändert, wenn 1 mol Substanz in 1 kg Lösungsmittel gelöst ist

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24
Q

Wie verhält sich das chemische Potential einer Mischphase (bspw. Salz in Wasser) im Vergleich zum chemischen Potential des reinen Lösungsmittels?

A

Es ist verringert

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25
Die Clausius-Clapeyron’sche Gleichung liefert wichtige Informationen für Phasendiagramme. Welche?
Steigung der Gleichgewichtskurve im (p, T)-Diagramm
26
Welcher Effekt ist der größere in Lösungen: die absolute Gefrierpunktserniedrigung oder die absolute Siedepunktserhöhung?
Die absolute Gefrierpunktserniedrigung
27
Dampfdruckerniedrigung, Siedepunktserhöhung und Gefrierpunktserniedrigung sind „kolligative Eigenschaften“. Was bedeutet das?
Es handelt sich um Effekte, die nur von der Teilchenzahl abhängen
28
Unter welchen Voraussetzungen gilt das Henry-Dalton’sche Gesetz (pi = K * xi) in der Regel?
Ideales Gas, Druck p < 50 bar
29
Welche Limitierung gilt für das Raoult’sche Gesetz?
Es gilt nur für stark verdünnte Lösungen
30
Wie verhalten sich die Steigungen der Gleichgewichtskurven (Siedepunktskurve, Sublimationsdruckkurve und Schmelzdruckkurve) in Phasendiagrammen (p, T – Diagrammen)?
Siedepunkts- und Sublimationsdruckkurve immer > 0, Schmelzdruckkurve > 0 oder < 0
31
Was ist der Unterschied zwischen einem idealen Gas und einer idealen kondensierten Phase?
In einer idealen kondensierten Phase gibt es (notwendigerweise) Wechselwirkungen zwischen den Teilchen.
32
Welche der folgenden flüssig/flüssig Mischungen verhalten sich ideal?
Propanol + Butanol
33
Kann man mit einer einfachen (d.h. einstufigen) Destillation eine gute Trennung erreichen?
Ja, wenn die Siedepunktdifferenz ΔTb> 80 K ist.
34
Was versteht man unter Konnode?
Eine horizontale Linie in einem 2- Phasengebiet, die die Zusammensetzungen nebeneinander vorliegender Phasen angeben.
35
Wenn bei der Herstellung der Mischung keine Mischungseffekte auftreten (d.h. die thermodynamische Größen setzen sich additiv aus jenen der Komponenten zusammen), gilt eine kondensierte Phase als ideal. Wann ist das der Fall?
Wenn Wechselwirkungen zwischen gleichartigen und unterschiedlichen Teilchen im Durchschnitt gleich sind.
36
Welche Konsequenz ergibt sich, wenn in einem realen Phasendiagramm zwei Linien, die ein Zweiphasengebiet begrenzen, bei einer bestimmten Zusammensetzung in einem Punkt zusammenfallen (z. B. bei einem Eutetikum oder einem Azeotrop)?
Die Mischung verhält sich wie ein Reinstoff, d.h. eine Trennung in die Mischungskomponenten ist nur mehr mit aufwendigen Methoden möglich, sobald diese Zusammensetzung vorliegt.
37
Wann sind Schmelzdiagramme ohne Mischungslücken (d.h. mit idealem Verhalten) zu erwarten?
Wenn die Mischkristall- bzw. Legierungsbildung nur mit vernachlässigbar geringen Verzerrungen des Kristallgitters einhergehen.
38
Die Trennleistung einer Destillation kann mittels des Trennfaktors alpha quantifiziert werden. Über welche Größe ist dieser definiert?
Dampfdrücke der Reinsubstanzen, alpha=p*1 /p*2
39
Welche der folgenden Informationen kann aus einem T,x – Mischungsdiagramm entnommen werden?
Zusammensetzung der vorliegenden Phasen, Existenzbereich der Phasen, Stoffmengen der vorliegenden Phasen
40
Wie hängt der Gesamtdampfdruck einer Mischung von den Einzeldampfdrücken der Komponenten zusammen (Gesetz von Dalton)? Und welches anderes Gesetz wird hierbei verwendet?
p=p1+p2= x1•p1* + x2•p2*, Raoult'sches Gesetz (xi • pi*)
41
Die Freie Enthalpie ΔG (auch Gibbs-Energie) ist ein Maß für Spontaneität für Reaktionen und besteht aus zwei Beträgen. Welche sind das und wie sind sie verknüpft?
Antwort: energetischer Beitrag: ΔH, entropischer Beitrag: TΔS; ΔG = ΔH - TΔS
42
Das Prinzip von Le Chatelier und Braun hat einen alternativen Namen, der ausgezeichnet beschreibt, wie man es anwenden kann, um die Richtung einer Gleichgewichtsreaktion zu ermitteln. Wie lautet dieser?
Antwort: Prinzip des kleinsten Zwangs
43
Wie lautet eine durch chemische Potentiale μi formulierte Gleichgewichtsbedingung?
μ𝒊𝑨 = μ𝒊𝑬, wobei A…Anfangszustand und E…Endzustand
44
Die empirische Arrhenius-Gleichung ist ein wichtiger Ansatz in der Kinetik zur Berechnung von Reaktionsgeschwindigkeiten und spielt auch in anderen Bereichen (z.B. Viskosität von Flüssigkeiten, Diffusionskoeffizienten in Feststoffen…) eine Rolle. Wie lautet sie?
𝑘=𝐴· 𝑒^(−𝐸𝐴/𝑅𝑇)
45
Wie ist die Gleichgewichtskonstante der folgenden Reaktionen definiert (Massenwirkungsgesetz)? 𝜶𝑨+𝑩 ↔ 𝜸𝑪+ 𝜹𝑫
𝐾= 𝑎𝐶,𝑒𝑞𝛾·𝑎𝐷,𝑒𝑞𝛿𝑎𝐴,𝑒𝑞|𝛼|·𝑎𝐵,𝑒𝑞 | Ähm ja das geht da nicht....
46
Wie heißt das Verfahren zur NH3 Erzeugung?
Haber-Bosch-Verfahren
47
Was ist eine grundlegende Eigenschaft von Katalysatoren bezüglich der Lage von Gleichgewichten?
Ein Katalysator erhöht die Geschwindigkeit, mit der das Gleichgewicht erreicht wird, beeinflusst die Lage des Gleichgewichts jedoch nicht.
48
Was bedeutet es, wenn eine Reaktion endergon bzw. exergon ist?
endergon: Reaktion nicht spontan (ΔG > 0); exergon: Reaktion spontan (ΔG < 0)
49
Wie lautet die allgemeine Form für Transportgleichungen (wie z.B. das Ohm’sche Gesetz oder das Fourier Gesetz) zur Beschreibung von Transportphänomenen (elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitung…)? Nehmen Sie dabei folgende Größen an: - Y transportierte Größe - Z Größe,, entlang der Gradient der Transport erfolgt - K Proportionalitätsfaktor - A Querschnitt, durch den der Transport erfolgt
1/𝐴 * 𝑑𝑌/𝑑𝑡= −𝐾·(𝑑𝑍/𝑑𝑥)
50
Welche der folgenden Aussagen stimmt nicht?
Die Exponenten in empirischen Geschwindigkeitsgesetzen sind notwendigerweise die stöchiometrischen Koeffizienten.
51
Was beschreibt der Parameter Lambda λ beim Betrieb eines 3-Wege-Katalysators?
Luft-zu-Kraftstoffverhältnis
52
Welche der folgenden Aussagen trifft nicht auf Physisorption zu ?
Physisorption findet bei spezifischen Festkörper-Gas-Kombinationen statt
53
Was ist keine wichtige Eigenschaft von Katalysatoren ?
Ferromagnetismus
54
Wie ist das elektrochemische Potential Mü μ definiert ?
μ = μ + zFφ
55
Was besagt das Prinzip von Sabatier ?
Ein Katalysator muss eine gewisse Bindungsstärke zum Reaktanden aufweisen, diese darf aber nicht zu hoch sein, da sonst die Aktivität sinkt.
56
E° ist eine wichtige Kenngröße von elektrochemischen Zellen und erlaubt u.a.Vorhersagen der Spontanität von elektrochemischen Reaktionen. Welche Aussage stimmt?
E° kann verwendet werden, um ΔG° der elektrochemischen Reaktion zu errechnen (gemäß: ΔG°= -zFE°)
57
Welche der folgenden Aussagen über die Ammoniaksynthese stimmt nicht?
Nebenreaktionen vermindern Ausbeute
58
Was passiert mit den diskreten Energieniveaus des Atom-Termschemas, wenn man vom Atom zu einem Festkörper geht?
Aus den diskreten Niveaus werden kontinuierliche Energiebänder
59
Wie lautet die Nernst’sche Gleichung ?
E = E°- RT/zF * ln( Π ai ^vi ) bzw. E = E°- RT/zF * ln(K)
60
Welcher Prozess erlaubt keine Herstellung von Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen
Fischer-Tropsch-Synthese (aus Benzin)

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