kleine chemie frage

[Drill]

hallo,

habe mal eine frage zu einem kleinen chemie verständnisproblem.
woran kann ich erkennen ob zwei stoffe bei normalbedingungen eine chemische reaktion eingehen.

zB.: Stickstoff und wasser.
ich weiß, dass diese nicht miteinander reagieren, die frage ist warum nicht.
warum entsteht zB nicht ammoniak und hydroxidionen(nur als Bsp.).
gibt es da allgemein hinweise woran man den ablauf einer reaktion erkennen kann?
kann man da über die spannungsreihe argumentieren?

[Freakazoid]

hallo,

habe mal eine frage zu einem kleinen chemie verständnisproblem.
woran kann ich erkennen ob zwei stoffe bei normalbedingungen eine chemische reaktion eingehen.

zB.: Stickstoff und wasser.
ich weiß, dass diese nicht miteinander reagieren, die frage ist warum nicht.
warum entsteht zB nicht ammoniak und hydroxidionen(nur als Bsp.).
gibt es da allgemein hinweise woran man den ablauf einer reaktion erkennen kann?
kann man da über die spannungsreihe argumentieren?

Die Spannungsreihe ist nur ein Spezialfall für die allgemeine Formulierung von chemischen Reaktionen. Damit eine Reaktion stattfinden kann muss sie thermodynamisch günstig sein. Dies findet in dem Ausdruck in der freien Reaktionsenthalpie (Gibbs Energie). Die gesamte Thermodynamik dreht sich um die Frage, ob eine Reaktion statfindet. Das lässt sich nicht so einfach abhandeln.

Durch die Spannungsreihe kannst du einzelne Reaktionsteilschritte berechnen. Damit die Reaktion als ganzes stattfindet, muss die Summe aus beiden Teilschritten eine negative Enthalpie besitzen. Im falle einer Redoxreaktion (nur solche werden durch die Spannungsreihe beschrieben) berechnest du die EMK. Diese muss positiv sein, damit die Reaktion stattindet.

Um zu sehen ob Sauerstoff mit Stickstoff reagiert, musst du zumindest eine Ahnung haben, wie sie reagieren könnten. Wenn du einen Verdacht hast, kannst du diesen Überprüfen. Es gibt chemische Tabellen, in denen Reaktionsteilschritte (für O2 und N2) aufgeführt sind. zB ionisierungsenergien, hydratationsenergien, was man so eben alles anstellen kann.

Die Thermodyanik macht allerdings nur eine Aussage, ob diese Reaktion stattfinden KANN. Damit ist es noch nicht getan. Ob du diese Reaktion auch "siehst" muss man zusätzlich noch die Kinetik betrachten. Es bringt dir noch nichts zu wissen, dass die Reaktion stattfindet. Eine Reaktion findet entweder in mikroskopisch kleinen Zeitabständen Zeit (Explosion) oder in unendlich langen (Graphit wandelt sich nach der thermodynamik in Diamant um! Nur wenn es so einfach wäre, wäre er nicht so wertvoll. Diese Reaktion wirst du niemals beobachten können).

Lange Rede garkein Sinn: Du kannst es nur mit chemischer Erfahrung abschätzen, ansonsten musst du geneau hinschauen und die thermodynamik und kintetik der Reaktion betrachten.

[Drill]

Die Spannungsreihe ist nur ein Spezialfall für die allgemeine Formulierung von chemischen Reaktionen. Damit eine Reaktion stattfinden kann muss sie thermodynamisch günstig sein. Dies findet in dem Ausdruck in der freien Reaktionsenthalpie (Gibbs Energie). Die gesamte Thermodynamik dreht sich um die Frage, ob eine Reaktion statfindet. Das lässt sich nicht so einfach abhandeln.

Durch die Spannungsreihe kannst du einzelne Reaktionsteilschritte berechnen. Damit die Reaktion als ganzes stattfindet, muss die Summe aus beiden Teilschritten eine negative Enthalpie besitzen. Im falle einer Redoxreaktion (nur solche werden durch die Spannungsreihe beschrieben) berechnest du die EMK. Diese muss positiv sein, damit die Reaktion stattindet.

Um zu sehen ob Sauerstoff mit Stickstoff reagiert, musst du zumindest eine Ahnung haben, wie sie reagieren könnten. Wenn du einen Verdacht hast, kannst du diesen Überprüfen. Es gibt chemische Tabellen, in denen Reaktionsteilschritte (für O2 und N2) aufgeführt sind. zB ionisierungsenergien, hydratationsenergien, was man so eben alles anstellen kann.

Die Thermodyanik macht allerdings nur eine Aussage, ob diese Reaktion stattfinden KANN. Damit ist es noch nicht getan. Ob du diese Reaktion auch "siehst" muss man zusätzlich noch die Kinetik betrachten. Es bringt dir noch nichts zu wissen, dass die Reaktion stattfindet. Eine Reaktion findet entweder in mikroskopisch kleinen Zeitabständen Zeit (Explosion) oder in unendlich langen (Graphit wandelt sich nach der thermodynamik in Diamant um! Nur wenn es so einfach wäre, wäre er nicht so wertvoll. Diese Reaktion wirst du niemals beobachten können).

Lange Rede garkein Sinn: Du kannst es nur mit chemischer Erfahrung abschätzen, ansonsten musst du geneau hinschauen und die thermodynamik und kintetik der Reaktion betrachten.

ok danke erstmal.
mein chemieprof hat uns letztens eine testklausur gegeben.
auf der man unter anderem halt auch angeben sollte ob die beiden genannten stoffe reagieren.
darunter halt auch das beispiel stickstoff und wasser.

wie gesagt inzwischen weiß ich das sie nicht reagieren und ich weiß auch das es wohl an der molekularen form des stickstoffes liegt(n2 mit dreifachbindung), dass das stickstoff so reaktionsträge ist.
hätte halt gedacht das es da allgemeine hinweise gibt ohne enthalpien zu bemühen, da als hinweis dabei stand, dass wir die spannungsreihe und die elektronegativitäten zu hilfe ziehen sollen.
aber beides hätte mir im stickstoff fall halt nichts genützt.

[Freakazoid]

ok danke erstmal.
mein chemieprof hat uns letztens eine testklausur gegeben.
auf der man unter anderem halt auch angeben sollte ob die beiden genannten stoffe reagieren.
darunter halt auch das beispiel stickstoff und wasser.

wie gesagt inzwischen weiß ich das sie nicht reagieren und ich weiß auch das es wohl an der molekularen form des stickstoffes liegt(n2 mit dreifachbindung), dass das stickstoff so reaktionsträge ist.
hätte halt gedacht das es da allgemeine hinweise gibt ohne enthalpien zu bemühen, da als hinweis dabei stand, dass wir die spannungsreihe und die elektronegativitäten zu hilfe ziehen sollen.
aber beides hätte mir im stickstoff fall halt nichts genützt.

Ich wüsste nicht wie man die Spannungsreihe auf N2 anwenden soll, es taucht dort ja schließlich nicht auf. Der Verstand sagt eigentlich schon dass DIESE Reaktanden schlicht aus logischen Gründen nicht reagieren können: die Luft besteht zu 78% aus N2 und der rest ist überwiegend Sauerstoff. Das müsste ja "auffallen". Ausserdem kannste so ne N-N Dreifachbindung in der Tat schwer aufbrechen. Schau dir mal das Haber-Bosch-Verfahren an, da siehst du welche Aufwand dazu betrieben wird.

Diese konkrete Frage musst du eigentlich aus logischen Gründe als an thermodynamischen erklären.