3.4.1 Chemische Energetik  |
3.4.1 Chemische Energetik
Die Schülerinnen und Schüler nutzen energetische Betrachtungen, um das Zustandekommen, den Verlauf und den energetischen
Nutzen chemischer Reaktionen zu erklären. Dazu ermitteln sie Energieumsätze chemischer Reaktionen experimentell und
überprüfen ihre Ergebnisse anhand der Berechnung von Reaktionsenthalpien. Sie lernen die freie Reaktionsenthalpie als Maß
für den spontanen Verlauf einer chemischen Reaktion kennen. Anhand von Beispielen erfassen sie die Grenzen der energetischen
Betrachtungsweise.
Die Schülerinnen und Schüler können
(1)
Merkmale offener, geschlossener und isolierter Systeme
beschreiben
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BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_02_04
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(2)
chemische Reaktionen unter stofflichen und energetischen
Aspekten (exotherm, endotherm, Brennwert, Heizwert)
erläutern
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BNE_04, BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_02_04, BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_02_05
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(3)
eine kalorimetrische Messung planen, durchführen und
auswerten (Reaktionsenthalpie)
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BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_01_06, BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_01_05
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(4)
den Satz von der Erhaltung der Energie (1. Hauptsatz der Thermodynamik) bei der Berechnung von Reaktionsenthalpien und
Bildungsenthalpien anwenden (Satz von Hess)
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BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_01_04, BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_01_12
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(5)
die Entropie als Maß für die Anzahl von
Realisierungsmöglichkeiten eines Zustands beschreiben
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BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_02_04
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(6)
Änderungen der Entropie bei chemischen Reaktionen erläutern (2. Hauptsatz der Thermodynamik)
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BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_02_04, BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_02_05
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(7)
Berechnungen mithilfe der Gibbs-Helmholtz-Gleichung
durchführen, um chemische Reaktionen energetisch zu
klassifizieren (freie Reaktionsenthalpie, exergonische und
endergonische Reaktionen, Einfluss der Temperatur)
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BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_01_12
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(8)
an Beispielen die Grenzen der energetischen Betrachtungsweise diskutieren (metastabiler Zustand, homogene und heterogene Katalyse,
unvollständig ablaufende Reaktionen)
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BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_02_04, BP2016BW_ALLG_GYM_CH.V2_PK_01_11
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