Benutzer:Johannes Schneider/Born-Haber-Kreisprozess
Der Born-Haber-Kreisprozess (auch Born-Haber-Zyklus) ist ein thermodynamisches Modell, welches Zustandsgrößen (z.B. Energie, Enthalpie oder Entropie) miteinander verknüpft. Er wurde 1916 von Fritz Haber und Max Born unabhängig voneinander entwickelt. Er ist eine Folgerung aus dem Hess’schen Wärmesatz, nachdem Zustandsgrößen prinzipiell wegunabhängig sind und nur vom Anfangs- und Endzustand des betrachteten Systems abhängen. In einem Born-Haber-Kreisprozess kann jede gesuchte Zustandsgröße berechnet werden, wenn die Restlichen bekannt sind. Dadurch wird eine thermodynamische Betrachtung alternativer Rekationswege möglich, selbst wenn diese rein hypothetisch sind und so nicht ablaufen würden. Diese alternativen Reaktionswege sind aufgrund der Wegunabhängigkeit der Zustandsgrößen thermodynamisch äquivalent zu der Reaktion, die betrachtet wird. So kann zum Beispiel die Änderung der Enthalpie bei einer chemischen Reaktion (die Reaktionsenthalpie) mit der Summe aus hypothetischen Teilschritten der Reaktion verglichen werden. Schwer messbare Größen wie die Gitterenergie, die Ionisierungsenergie und die Elektronenaffinität lassen sich so bestimmen, indem die experimentell bestimmten Werte für die restlichen Größen eingesetzt werden.
Mit Born-Haber-Kreisprozessen lassen sich eine Vielzahl von Erscheinungen und Beobachtungen thermodynamisch erklären oder voraussagen. So wurde beispielsweise die thermodynamische Stabilität von Xenonfluoriden vor ihrer Entdeckung korrekt vorhergesagt.Der Begriff Born-Haber-Kreisprozess ist oft gleichbedeutend für sowohl die grafische Darstellung sowie für die sich daraus ergebenden Gleichungen.
Thermodynamischer Hintergrund
BearbeitenAufstellen eines Born-Haber-Kreisprozesses
BearbeitenBestimmung der Gitterenthalpien von Ionenverbindungen
BearbeitenAls Beispiel soll die Gitterenthalpie von Aluminiumchlorid berechnet werden. Dieses entsteht zum Beispiel beim Verbrennen von Aluminium-Metall in Chlorgas.
Das das Auflösen einer Ionenverbindung mit keiner wesentliche Volumenanderung verbunden ist, ist die Gitterenthalpie nur geringfügug größer als die Gitterenergie.
