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Freie Enthalpie: Unterschied zwischen den Versionen

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Die '''freie Enthalpie''', ''oder auch Gibbs-Helmholtz Enthalpie'', ist ein Maß für die Triebkraft eines Prozesses und wird mit dem Buchstaben '''G''' abgekürzt. Sie wird durch die Reaktionsenthalpie und entropie bestimmt und nach der ''Gibbs-Helmholtz-Gleichung'' berechnet.
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Die '''freie Enthalpie''', oder auch '''Gibbs-Helmholtz Enthalpie''', ist ein Maß für die Triebkraft eines Prozesses und wird mit dem Buchstaben ''G'' abgekürzt. Sie wird durch die [[Reaktionsenthalpie]] und -entropie bestimmt und nach der Gibbs-Helmholtz-Gleichung berechnet.
  
== Berechnung durch die Gibbs-Helmholtz-Gleichung==
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==Berechnung durch die Gibbs-Helmholtz-Gleichung==
Die freie Enthalpie einer Reaktion wird durch über folgende Gleichung bestimmt:
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'''ΔG = ΔH – ΔS*T'''
 
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Die freie Enthalpie wird für eine bestimmte Reaktion berechnet. Dementsprechend gilt für die Berechnung, dass die Parameter H ([[Reaktionsenthalpie]]) und S ([[Entropie]]) bereits die Gesamtreaktion betrachten. Der Wert von G kann dann zur weiteren Berurteilung einer chemischen Reaktion herangezogen werden.
 
Die freie Enthalpie wird für eine bestimmte Reaktion berechnet. Dementsprechend gilt für die Berechnung, dass die Parameter H ([[Reaktionsenthalpie]]) und S ([[Entropie]]) bereits die Gesamtreaktion betrachten. Der Wert von G kann dann zur weiteren Berurteilung einer chemischen Reaktion herangezogen werden.
  
== Beurteilung und Anwendung==
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==Beurteilung und Anwendung==
Die freie Enthalpie gibt die Möglichkeit nun definitive Aussagen über den Reaktionsverlauf, deren Freiwilligkeit, zu treffen. Liegt ΔG < 0, so läuft die Reaktion freiwillig ab und es liegt eine '''exergonische Reaktion''' vor. Liegt ΔG > 0, so läuft die Reaktion nicht freiwillig ab und es liegt eine '''endergonische Reaktion''' vor. Zu beachten dabei ist, dass die Begrifflichkeiten "en- und exergonisch" kein Synonym für endo- und exotherm sind.
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Die freie Enthalpie gibt die Möglichkeit nun definitive Aussagen über den Reaktionsverlauf, deren Freiwilligkeit, zu treffen.  
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*Liegt ΔG < 0, so läuft die Reaktion freiwillig ab und es liegt eine '''exergonische Reaktion''' vor.  
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== Bezug zur Biologie ==
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Zu beachten dabei ist, dass die Begrifflichkeiten "end- und exergonisch" kein Synonym für endo- und exotherm sind.
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Alle biochemischen Reaktionen basieren auf den Gegebenheiten der freien Enthalpie. Die freie Enthalpie kann auch in diesem Falle zu weiteren Aussagen als Parameter verwendet werden und begründet eine Menge chemischer Abläufe in der [[Zelle]]. Die [[Zellatmung]] ist das übliche Beispiel. Der schrittweise Elektronentransport während der [[Atmungskette]] ist darin begründet, dass die direkte Reduktion von [[Sauerstoff]] zu [[Wasser]] eine derartige Energie (= freie Enthalpie) freisetzen würde, dass die Zelle bildlich durch die enorme Wärmeentwicklung explodieren würde. Durch die Konstruktion von 4 Komplexen wird die Energie portioniert und kann in einem [[Proton]]engradienten zwischengespeichert werden. Die zwischengespeicherte Energie kann dann praktisch zur [[ATP]]-Synthese verwendet werden.
 
Alle biochemischen Reaktionen basieren auf den Gegebenheiten der freien Enthalpie. Die freie Enthalpie kann auch in diesem Falle zu weiteren Aussagen als Parameter verwendet werden und begründet eine Menge chemischer Abläufe in der [[Zelle]]. Die [[Zellatmung]] ist das übliche Beispiel. Der schrittweise Elektronentransport während der [[Atmungskette]] ist darin begründet, dass die direkte Reduktion von [[Sauerstoff]] zu [[Wasser]] eine derartige Energie (= freie Enthalpie) freisetzen würde, dass die Zelle bildlich durch die enorme Wärmeentwicklung explodieren würde. Durch die Konstruktion von 4 Komplexen wird die Energie portioniert und kann in einem [[Proton]]engradienten zwischengespeichert werden. Die zwischengespeicherte Energie kann dann praktisch zur [[ATP]]-Synthese verwendet werden.
 
[[Fachgebiet:Biochemie]]
 
[[Fachgebiet:Biochemie]]
[[Fachgebiet:Biologie]]
 
 
[[Fachgebiet:Chemie]]
 
[[Fachgebiet:Chemie]]
[[Tag:Endergonisch]]
 
 
[[Tag:Energetik]]
 
[[Tag:Energetik]]
[[Tag:Exergonisch]]
 
[[Tag:Freie Enthalpie]]
 
 
[[Tag:Gibbs]]
 
[[Tag:Gibbs]]
[[Tag:Helmholtz]]
 
[[Tag:Triebkraft]]
 
 
[[Tag:Wärme]]
 
[[Tag:Wärme]]

Aktuelle Version vom 29. Dezember 2015, 19:24 Uhr

Synonyme: Triebkraft, Gibbs-Helmholtz Enthalpie
Englisch: Gibbs free energy, free enthalpy

1 Definition

Die freie Enthalpie, oder auch Gibbs-Helmholtz Enthalpie, ist ein Maß für die Triebkraft eines Prozesses und wird mit dem Buchstaben G abgekürzt. Sie wird durch die Reaktionsenthalpie und -entropie bestimmt und nach der Gibbs-Helmholtz-Gleichung berechnet.

2 Berechnung durch die Gibbs-Helmholtz-Gleichung

Die freie Enthalpie einer Reaktion wird durch über folgende Gleichung bestimmt:

ΔG = ΔH – ΔS*T

Die freie Enthalpie wird für eine bestimmte Reaktion berechnet. Dementsprechend gilt für die Berechnung, dass die Parameter H (Reaktionsenthalpie) und S (Entropie) bereits die Gesamtreaktion betrachten. Der Wert von G kann dann zur weiteren Berurteilung einer chemischen Reaktion herangezogen werden.

3 Beurteilung und Anwendung

Die freie Enthalpie gibt die Möglichkeit nun definitive Aussagen über den Reaktionsverlauf, deren Freiwilligkeit, zu treffen.

  • Liegt ΔG < 0, so läuft die Reaktion freiwillig ab und es liegt eine exergonische Reaktion vor.
  • Liegt ΔG > 0, so läuft die Reaktion nicht freiwillig ab und es liegt eine endergonische Reaktion vor.

Zu beachten dabei ist, dass die Begrifflichkeiten "end- und exergonisch" kein Synonym für endo- und exotherm sind.

4 Bezug zur Biologie

Alle biochemischen Reaktionen basieren auf den Gegebenheiten der freien Enthalpie. Die freie Enthalpie kann auch in diesem Falle zu weiteren Aussagen als Parameter verwendet werden und begründet eine Menge chemischer Abläufe in der Zelle. Die Zellatmung ist das übliche Beispiel. Der schrittweise Elektronentransport während der Atmungskette ist darin begründet, dass die direkte Reduktion von Sauerstoff zu Wasser eine derartige Energie (= freie Enthalpie) freisetzen würde, dass die Zelle bildlich durch die enorme Wärmeentwicklung explodieren würde. Durch die Konstruktion von 4 Komplexen wird die Energie portioniert und kann in einem Protonengradienten zwischengespeichert werden. Die zwischengespeicherte Energie kann dann praktisch zur ATP-Synthese verwendet werden.

Fachgebiete: Biochemie, Chemie

Diese Seite wurde zuletzt am 16. Oktober 2012 um 08:44 Uhr bearbeitet.

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