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Das Prinzip vom Energieminimum

Am Beispiel der sicher bekannten Verbrennung von Magnesium soll ein Prinzip erläutert werden, das ein wichtiger Leitfaden bei chemischen Reaktionen ist. Vor Beginn der Reaktion liegt das System Magnesium / Sauerstoff vor, nach der Reaktion Magnesiumoxid. Während der Reaktion gibt das System Energie in Form von Licht und Wärme an die Umgebung ab.

Der Energieinhalt des Systems zu Beginn der Reaktion (Ha) ist also höher als der Energieinhalt am Ende der Reaktion (He).

Nächstes Kapitel
Die Edelgaskonfiguration

Die Differenz DeltaH = He - Ha wird während der Reaktion an die Umgebung abgegeben. Man beachte dabei, dass man dem System zunächst zwar Energie zuführen muss (Aktivierungsenergie H Doppeldecker), um die Reaktion in Gang zu bringen, dass sie aber dann freiwillig abläuft und netto Energie an die Umgebung abgibt.

Ein Energieverlaufsdiagramm dieser Reaktion sähe prinzipiell so aus:

Folgendes Prinzip lässt sich aus dieser Betrachtung ableiten
(Prinzip vom Energieminimum):

  • Chemische Systeme streben einen möglichst energiearmen Zustand an.
  • Je energieärmer ein System ist, desto stabiler (=reaktionsträger) ist es.
Analogie
Denken Sie an die Verbrennung von Holz oder Papier:
Zunächst muss man das Papier/Holz anzünden, also eine gewisse Menge Energie hineinstecken, dann aber wird insgesamt „eine Menge“ Energie frei.
Das Beispiel ist streng wissenschaftlich nicht präzise, aber es hilft ihnen vielleicht, den Begriff Aktivierungsenergie besser zu verstehen.

 

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 last update: 05.11.2007 Quelle: chemie.aabdahl.de/index.php  9072