Benutzer:Walmei/Formelumsatz

Der Begriff des Formelumsatzes wird unterschiedlich benutzt. Es wird unterschieden zwischen:

- elementarem Formelumsatz

- molarem Formelumsatz und der

- Objektmenge an Formelumsätzen nach TGL 31548 ξ, die nach DIN 13345 als Umsatzvariable ξ bzw. nach IUPAC: als extent of reaction ξ, bezeichnet wird.

Gemeinsam ist ihnen, dass sie sich auf eine Reaktionsgleichung beziehen, z.B.:

${\displaystyle \mathrm {3\ H_{2}+N_{2}\longrightarrow 2\ NH_{3}} }$

Ein elementarer Formelumsatz beinhaltet den Teilchenumsatz entsprechend den stöchiometrischen Koeffizienten der Reaktionsgleichung.

Hier, wenn 3 Moleküle H₂ mit 1 Molekül N₂ verbraucht und 1 Molekül NH₃ gebildet wurden.

Ein molarer Formelumsatz beinhaltet den Stoffmengenumsatz entsprechend den stöchiometrischen Koeffizienten der Reaktionsgleichung.

Hier, wenn 3 mol H₂ und 1 mol N₂ verbraucht und 1 mol NH₃ gebildet wurden.

Die Objektmenge an Formelumsätzen (Umsatzvariable) ξ beinhaltet als extensive Größe die Objektmenge an elementaren Formelumsätzen. Sie ist gleich der Anzahl molarer Formelumsätze. Die Einheit der Objektmenge an Formelumsätzen ist das Mol.

Für einen Umsatz (Änderung der Stoffmenge) von z.B. Δn(H₂) = 6 mol beträgt mit obiger Reahtionsgleichung die Objektmenge an Formelumsätzen ξ:

${\displaystyle \xi ={\frac {\Delta n(H_{2})}{\nu (H_{2})}}={\frac {6mol}{3}}=2mol}$.

Mit ν(H₂) als stöchiometrischen Koeffizienten für H₂.

Oder

${\displaystyle \xi ={\frac {N(Reaktionen)}{N_{\mathrm {A} }}}={\frac {12\cdot 10^{24}}{6{,}022\cdot 10^{23}\;\mathrm {mol} ^{-1}}}=2\;\mathrm {mol} }$

Der molare Formelumsatz liegt definitionsgemäß vor bei molaren Reaktionsgrößen, wie molare Reaktionsenthalpie oder molares Reaktionsvolumen. Z.B.:

${\displaystyle \mathrm {3\ H_{2}+N_{2}\longrightarrow 2\ NH_{3}} }$ Δ_rH⁰ = −92,2 kJ/mol

Die molaren Reaktionsgrößen hängen von der Reaktionsgleichung ab. Wird z.B. die Reaktionsgleichung halbiert (Was nicht Regel gerecht ist!), dann ist auch die molare Reaktionsgröße zu halbieren:

${\displaystyle \mathrm {1{\frac {1}{2}}\ H_{2}+{\frac {1}{2}}\ N_{2}\longrightarrow NH_{3}} }$ Δ_rH⁰ = −46,2 kJ/mol

Möbius, H.: Chemische Thermodynamik.- 5. Auflage.- Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig.-1988 S. 24 ISBN 3-342-00294-8

Autorenkollektiv: Lehrbuch der Chemie.-1. Auflage.-Cornelsen Verlag, Berlin.-2009.-S. 73 ISBN 978-3-06-011173-2

Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher (Hrsg.): Lexikon der Chemie, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2001.

Karl-Heinz Lautenschläger, Werner Schröter, Joachim Teschner, Hildegard Bibrack, Taschenbuch der Chemie, 18. Auflage, Harri Deutsch, Frankfurt (Main), 2001.

Jürgen Falbe, Manfred Regitz (Hrsg.): CD Römpp Chemie Lexikon, Thieme, Stuttgart, 1995.

TGL 31548 Einheiten physikalischer Größen.-1979-03

DIN 13345 Thermodynamik und Kinetik chemischer Reaktionen; Formelzeichen, Einheiten.-1978-08

Eintrag: extent of reaction. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:(http://dx.doi.org/10.1351%2Fgoldbook.E02283 (Version: 2.3.2).

[[Kategorie:Chemische Größe]]