Gleichgewicht

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Da es Abläufe im Rahmen der Wärmelehre schlicht nicht gibt, kann ein chemisches Gleichgewicht auch nicht aus dem unvollständigen Ablauf chemischer Reaktionen abgeleitet werden. Vielmehr liegt in Lösungen und Gasen das chemische Gleichgewicht per se vor. Damit ist aber auch die Stoffmenge per se eine Veränderliche.

Anders als die Quanten der Entropie werden die Quanten des Stoffs weder restlos absorbiert (z.B. von den Quanten einer unbekannten extensiven Größe) noch komplett zerlegt, sondern „lediglich“ assoziiert. Deshalb werden im Gegenzug Stoffquanten auch nicht im Spektrum des „Periodischen Systems der Elemente“ wieder ausgespuckt bzw. zusammengesetzt. Vielmehr treten sie durch Dissoziation von Molekülen hervor. Auf dieser speziellen Quelleigenschaft der Atome und Moleküle und vor allem auf ihrer Selektivität beruht die in unserer Lebenswelt omnipräsente stabile Differenzierung des Stoffs in Komponenten.

Dieses Wechselspiel ist jedoch nur in gelöstem oder gasförmigem Zustand möglich. Stoff in festem Aggregatszustand ist davon ausgeschlossen und geht damit in die Obhut der Mechanik über, die auschließlich Impuls betrachtet (und sich über „dissipative Terme“ in ihren Energie-Bilanzen nur wundern kann).

Verschiebt sich das chemische Gleichgewicht zugunsten der dissoziiert auftretenden Stoffquanten, dann nimmt die Stoffmenge zu, verschiebt es sich zugunsten der assoziiert auftretenden Stoffquanten, dann nimmt sie ab. Dieser Zusammenhang ist in der chemischen Verfahrenstechnik, die die Gewinnung bestimmter stofflicher Komponenten im technischen Maßstab anstrebt, von elementarer Bedeutung. Da das chemische Gleichgewicht gelösten oder gasförmigen Stoffs generell zustandsabhängig ist, tritt mit jeder seiner Zustandsänderungen per se auch ein chemisches Pensum auf.

Damit gewinnt dieser Zusammenhang grundlegende Bedeutung für die Wärmelehre, zumal er die Bereinigung der gibbsschen Fundamentalform von der Entropie- bzw. Stoffmenge fiktiver peripherer Systems und ihre Gründung auf die systemeigene Stoffmenge und die systemeigene Licht- bzw. Entropiemenge erlaubt.