zum Directory-modus

Tutorial MenueChemie für MedizinerLerneinheit 5 von 19

Chemie für Mediziner: Heterogene Gleichgewichte

Phasendiagramme

In welchem Aggregatzustand sich ein Stoff befindet, hängt nicht nur von der Temperatur sondern auch vom Druck ab. Die Phasendiagramme von Wasser und Kohlendioxid verdeutlichen diesen Zusammenhang.

Abb.1
Phasendiagramm von H2O
Abb.2
Phasendiagramm von CO2

Dem Phasendiagramm von Wasser kann man z.B. entnehmen, dass bei Drücken unter dem Normdruck von 101,33 kPa Wasser schon bei Temperaturen unter 100 °C siedet. Deshalb muss auch das Frühstücksei im Hochgebirge länger als drei Minuten gekocht werden. Umgekehrt liegt Wasser bei hohen Drücken auch bei Temperaturen über 100 °C noch als Flüssigkeit vor. Die so erreichbaren höheren Temperaturen des Wassers werden beim Kochen mit Dampfdrucktöpfen und zur Sterilisation in Autoklaven genutzt. Der Phasenübergang fest-flüssig zeigt eine Anomalie des Wassers auf: Der Schmelzpunkt sinkt mit zunehmendem Druck. Eis hat eine kleinere Dichte als flüssiges Wasser. Wenn man es stark komprimiert, wird deshalb die Bildung des dichteren Wassers bereits bei niedrigeren Temperaturen eintreten.

Kohlendioxid liegt bei Normbedingungen als Gas vor. Deshalb geht festes Kohlendioxid (Trockeneis) bei Raumtemperatur direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über: Es sublimiert.

Am Tripelpunkt stehen alle drei Phasen im Gleichgewicht. Der Tripelpunkt des Wassers liegt bei 0,01 °C (273,15 K) und 0,61 kPa und dient als Fixpunkt der internationalen Temperaturskala.

Seite 13 von 46