Gibbs'sche Phasenregel

[alpha]

Hallo zusammen!

Zur Abwechslung habe mal ich eine Frage:
Habe ich das richtig verstanden, dass bei der Gibbs'schen Phasenregel (F=C-P+2) die Systempräparation eine mehr oder weniger wichtige Rolle spielen kann?
Habe ein Beispiel:

NH4Cl (s) --> HCl (g) + NH3 (g)

Wenn ich nun in mein System nur NH4Cl fülle, dann ist C=1. Wenn ich hingegen NH4Cl und HCl in mein Gefäss gebe, so ist C=2 ?! Das macht ja grundsätzlich auch irgendwie Sinn, denn ich habe ja dann eine weitere Freiheit, nämlich die Menge an HCl, die ich hineinleite...

Aber, was mir etwas Kopfzerbreichen bereitet:
Gegeben:
Reaktionssystem: CaCO3(s) < -- > CO2(g) + CaO(s)
Da sind nun nach "offizieller Meinung" 2 Komponenten drinn. - Wenn ich hingegen CaCO3 in mein Gefäss gebe und nichts sonst, so müsste doch, nach obiger Argumentation, nur eine Komponente vorhanden sein, dass die Reaktion dann vielleich kinetisch gehemmt ist und also mein Calciumcarbonat stabil bleibt und keineswegs CO2 im System auftritt, das kann zwar sein, wäre jedoch Pech und der Thermodynamik eigentlich ziemich egal, denke ich.

Meine Frage lautet nun konkret: Kann ich aus den gleichen Stoffen, je nach dem, wie ich sie zusammengeben oder ob sie eben aus einer einzigen "Zutat" entstehen, Systeme mit unterschiedlicher Anzahl Komponenten bilden? - Wenn ja, wie kann ich erkennen, wie das System präpariert wurde? - Oder muss man wirklich intuitiv spüren, wieviele unabhängige Komponenten in einem System vorhanden sind?


Grüsse
alpha

[Meo]

Hallo alpha, gesundes und frohes neues Jahr.

Also, wenn ich deine Frage richtig verstehe, suchst du eine Methode, um zu erkennen ob zwei Stoffe mal aus dem gleichen entstanden sind? Das geht nur mit Rechnung, wenn die Gibbs' sche Phasenregel aber angewendet werden soll, muss dir das bekannt sein. Denn ich kann mir nicht vorstellen, dass ihr sowas in der Klausur mal spontan entscheiden sollt.


OK, weiter ausholen, hab ich gerade gelesen. Dein NH4Cl zerfällt irreversibel in deine Gase. Denn die sind dann erst mal so gehemmt, dass sie nicht mehr kuscheln wollen... Aber, das bedarf einer grossen Aktivierungsenergie, weil ein Feststoff sich nicht einfach in zwei Gase auflösen sollte.

Dein komischer Kalk, bleibt aber ein Feststoff und schmeisst ein Gas raus, was energetisch schlicht wieder einfacher eingelagert werden kann, als zwei Gase wieder zu einem "immobilen" Feststoff zu machen. Denn das CO2 entweicht einfach so, benutzt man als Mörtel... Dein Ammoniumsalz ist also erstma´l gehemmter, es bleibt "ein" Stoff, dein Kalk"trocknet". Kann man das abschätzen, ich glaub nicht, dafür müsstest du Tabellenweise diss. Konstanten auswendig lernen, du solltest eben die Beispiele, die ihr gemacht habt können... Zumindest zur Klausur

Ich weiss, ich weiss, meine Fachsprache, aber ich bin noch so müde und es ist so früh gewesen heute morgen.

Ich hab dich jetzt vollends verwirrt, oder dir keine Antwort auf deine Frage gegeben, aber, war schön mit dir zu reden...


ganz viele liebe Grüsse

Meo

[alpha]

Ein gutes Neues Jahr!

Ich hab dich jetzt vollends verwirrt, oder dir keine Antwort auf deine Frage gegeben, aber, war schön mit dir zu reden...

Nein, verwirrter als vorher bin ich bestimmt nicht! - Einerseits klingen deine Erklärungen einigermassen akzeptabel - Andererseits will wundere ich mich, seit wann sich die Thermodynamik um Aktivierungsenergienen schert!

Du hast es nirgends explizit so geschrieben, aber wenn ich es so lese, so habe ich fast das Gefühl, du wollest die "Kalktrocknung" als reversibleren Prozess beschreiben, als der Zerfall von Ammonumchlorid. Hmm... ist es "normaler" dass ein Gas (CO2) sich mit einem Feststoff (CaO) zu einem Feststoff verbindet, als dass ein Feststoff (NH4Cl) zu zwei Gasen zerfällt? - Was die Enthalpie dazu sagt, müsste man nachsehen, aber die Entropie würde sich, meiner Meinung nach, eher über den Zerfall des Feststoffes freuen - hat allerdings wenig mit der "Reversibilität" zu tun... Und eigentlich auch wenig mit der Phasenregel, denn einfach zu sagen: NH4Cl zerfällt gar nicht, die RG ist falsch, es gibt nur einen Stoff, eine Phase etc. das wäre wohl doch nicht unbedingt die Meinung der Aufgabe, fürchte ich *g*

Dass mein Ammoniumchlorid irreversibel zerfallen soll, leuchtet mir noch nicht ganz ein, um ehrlich zu sein, denn eigentlich ist das doch eine simple, schöne Säure-Base-Reaktion von Ammoniak und Salzsäure - dass die inert nebeinenander existieren sollen wundert mich etwas... - Aber vielleicht habe ich da etwas verquert gelesen, missverstanden...

Dennoch vielen Dank für den Ansatz!


Grüsse
alpha

[Meo]

Ja, selbstverständlich hast du recht, Säure Base Reaktion. Ich habe mal wieder nicht richtig geguckt.

Jedenfalls ist es doch so, dass vorwiegend die Innere Energie eine Rolle spielt und Entropiezunahme nur untergeordnet zur Freiwilligkeit einer Reaktion beiträgt. Wenn also deine Kalk Reaktion eine Ausnahme bildet, so dass die Änderung der inneren Energie so klein ist, dass die Entropiezunahme ins Gewicht fällt, dann ist klar, warum der Mörtel "trocknet". Aber, das ist noch immer nicht hinreichend genug, um C = 1 zu begründen, find ich. Wenn du was raus findest, sag mal bescheid. Ich wollt nämlich heut nahsehen, muss aber gestehen, dass ichs vergessen habe...

Liebe Grüsse

Meo

[alpha]

Wenn du was raus findest, sag mal Bescheid.

Wirklich herausgefunden habe ich noch nichts - habe mich nur nochmals in eine, bisher leider noch wenig fruchtbare, Diskussion gestürzt - erst jetzt, da mir das Problem plötzlich wieder in den Sinn kam, zerstreuter Chemiestudent, der ich bin

Immerhin glaube ich, den Kalk begriffen zu haben - das ist schonmal die Hälfte


Grüsse
alpha