VC 28-005

Chemisches Gleichgewicht, Gibbs-Helmholtz und der 1. Hauptsatz

Vortragende/r:	Dr. Arnd Jungermann
Institution:	Markgräfler Gymnasium Müllheim(Baden)
Datum:	28. März 2018
Zeit:	15:10 - 16:05 Uhr
Raum:	1250

Der Zugang zum Verständnis des chemischen Gleichgewichts, den ich darstellen möchte, ist rein quantenchemisch angelegt. Orientiert am Lehrbuch „Thermodynamik“ von Kittel und Krömer [1] folgt er dem Leitsatz dieser Autoren Quantentheorie ohne aufwendige Mathematik. Das elementarste und „menschlichste“ Messverfahren ist das Abzählen: alles, was abzählbar ist, ist auch quantisiert. In diesem Sinne möchte ich dazu ermutigen, mit der Quantelung in der Mittelstufe zu beginnen bei der Behandlung der thermischen Stoffeigenschaften. Meine mit diesem Weg über viele Jahre gesammelten Erfahrungen [2] waren durchweg positiv.
Bei der Vermittlung des chemischen Gleichgewichts in der Oberstufe ist ein Umdenken erforderlich. Die Gibbs-Helmholtz-Überlegungen zum chemischen Antrieb sind isotherm und reversibel und damit abseits der Phänomene. Das in den Schulbüchern vermittelte kinetische Temperaturverständnis ist nicht hilfreich und wird durch eine thermodynamische Beschreibung, unterstützt von digitaler Software [3], ersetzt.
Bereits 1905 hat Einstein in seinen Arbeiten über die Brownsche Bewegung vorhergesagt [4], dass die mittlere Ortsveränderung pro Zeiteinheit nicht von der Masse der bewegten Teilchen abhängt und damit die Frage aufgeworfen, ob für die Bewegungsenergie dieser Objekte E = ½ mv² gilt. Jean B. Perrin hat Einsteins Rechnung experimentell bestätigt und dafür Ende der 20er Jahre des 20. Jahrhunderts einen Nobelpreis erhalten.