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Was löst eine chemische Reaktion aus? – Kareem Jarrah

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    Manchmal willst du
    einen Kuchen backen,
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    aber deine Bananen sind alle verfault,
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    deine Geräte sind rostig,
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    du stolperst und dein ganzes
    Backpulver fälllt in den Essig
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    und dann explodiert dein Ofen.
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    Du und deine chemischen Reaktionen
    wurden Opfer von Enthalpie und Entropie
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    und das sind ganz schön starke Kräfte.
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    Alle deine Reaktanten sind Produkte.
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    Was bedeuten diese "E-Wörter"
    und was steckt dahinter?
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    Beginnen wir mit Enthalpie,
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    einer Erhöhung oder Senkung der Energie
    während einer chemischen Reaktion.
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    Jedes Molekül speichert eine gewisse
    Menge an potentieller Energie
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    in den Bindungen zwischen seinen Atomen.
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    Chemikalien mit mehr Energie
    sind weniger stabil,
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    und reagieren darum viel eher.
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    Sehen wir uns den Energiefluss
    in einer Reaktion,
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    der Verbrennung von Wasser- und
    Sauerstoff, in einem Golfspiel an.
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    Wir möchten den Ball, den Reaktanten,
    eine kleine Erhöhung hinauf
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    und einen viel steileren Abhang
    hinunter bekommen.
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    Auf dem Hügelanstieg müssen wir
    dem Ball Energie zuführen
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    und auf dem Abhang gibt der Ball
    Energie an seine Umgebung ab.
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    Das Loch stellt das Produkt oder
    das Ergebnis der Reaktion dar.
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    Am Ende der Reaktion ist der Ball im Loch
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    und wir haben unser Produkt: Wasser.
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    Wie unser explodierter Ofen
    ist das eine exotherme Reaktion.
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    Das bedeutet, dass die Energie des Stoffs
    am Ende geringer ist als zu Beginn,
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    der Unterschied wurde in Form
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    von Licht und Wärme an
    die Umgebung abgegeben.
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    Die gegenteilige Reaktion
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    ist die endotherme Reaktion,
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    bei der die Energie am Ende
    größer ist als zu Beginn.
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    Das wollten wir beim
    Kuchenbacken erreichen.
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    Die zugeführte Wärme des Ofens
    ändert die chemische Struktur
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    der Proteine in den Eiern und
    verschiedenen Bestandteilen der Butter.
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    Das ist also Enthalpie.
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    Wie du richtig vermutest,
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    geschehen exotherme Reaktionen
    häufiger als endotherme,
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    weil sie weniger Energie benötigen.
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    Aber es gibt einen weiteren,
    unabhängigen Faktor,
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    der zu Reaktionen führt: Entropie.
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    Entropie misst die chemische Unordnung.
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    Hier ist eine riesige Golfball-Pyramide.
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    Die geordnete Struktur bedeutet,
    dass es wenig Entropie besitzt.
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    Aber wenn sie zusammenbricht,
    haben wir überall Chaos,
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    Bälle springen überall herum.
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    So sehr, dass manche sogar
    über den Hügel gelangen.
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    Diese Veränderung zur Instabilität,
    oder höherer Entropie,
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    kann zu Reaktionen führen.
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    Wie bei den Golfbällen führt
    der Übergang zur Unordnung
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    in Chemikalien dazu, dass manche
    Reaktanten über den Hügel gelangen
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    und eine Reaktion starten.
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    Du kannst Enthalpie und
    Entropie zusammen sehen,
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    wenn du ein Lagerfeuer machst,
    um Essen zu kochen.
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    Das Streichholz führt genug Energie zu,
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    um die exotherme
    Verbrennung zu aktivieren,
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    sodass das energiereiche
    brennbare Material im Holz
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    zum energieärmeren Kohlendioxid
    und Wasser umgewandelt wird.
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    Die Entropie verstärkt
    und unterstützt die Reaktion,
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    weil das schön geordnete Holzscheit
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    zu sich frei bewegendem Wasserdampf
    und Kohlendioxid umgewandelt wird.
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    Die dabei frei werdende Energie
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    treibt die endotherme Reaktion
    beim Kochen deines Essens an.
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    Guten Appetit! Bon appétit!
Title:
Was löst eine chemische Reaktion aus? – Kareem Jarrah
Description:

Die ganze Lektion unter: http://ed.ted.com/lessons/what-triggers-a-chemical-reaction-kareem-jarrah

Alles, was wir sehen können, enthält Chemikalien und alles – vom Rosten eines Löffels bis zur Explosion auf deinem Herd – kann eine Reaktion zwischen ihnen sein. Aber warum geschehen diese Reaktionen überhaupt? Kareem Jarrah beantwortet diese Frage, indem er zwei grundlegende Kräfte, die sowohl endotherme als auch exotherme Reaktionen verursachen, untersucht: Enthalpie und Entropie.

Lektion von Kareem Jarrah, Animation von Flaming Medusa Studios Inc.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:46

German subtitles

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