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chemisches Gleichgewicht
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Transcript
Das chemische Gleichgewicht
Definition
- Reaktion in beide Richtungen möglich
- Konzentration von Edukten und Produkten änder sich nicht mehr
- Zu jedem Zeitpunkt reagieren gleichviel Edukte zu Produkten wie umgekehrt
- Reaktion steht nicht still
- dynamisches Gleichgewicht
Allgemeine Reaktion
A + B C + D
Edukte Produkte
A + B C + D
Edukte Produkte
Beispiel
Wasserstoff + Iod Iodwasserstoff
H2 + I2 2HI
Voraussetzungen
- muss eine reversible Reaktion sein
- geschlossenes System
Voraussetzungen
Reaktionsverlauf
- verlaufen parallel
- Gleichgewichtszustand kann durch einen Katalysator schneller erreicht werden
Reaktionsverlauf
Gleichgewichtskonstante
- jede Reaktion hat seine eigene Gleichgewichtskonstante
- gibt an auf welcher Seite das Gleichgewicht liegt
- K < 1 = Eduktseite
- K > 1 = Produktseite
- K = 1 = liegt GG in der Mitte
- Reaktion kann durch dieses Wissen beeinflusst werden
Massenwirkungsgesetz
- aA + bB cC + dD
- Herleitung:
- Hinreaktion Vhin = c^a(A) ∙ c^b(B)
- Rückreaktion: Vrück = c^c(C) ∙ c^d(D)
- daraus Folgt:
Massenwirkungsgesetz
Beispiel
Reaktionsgleichung: 3H2 + N2 2NH3
- In das MWG einsetzen:
Kc = c²(NH3) : c³(H2) ∙ c(N2)
- Stoffmengenkonzentration für c einsetzen:
Kc = (0,095 mol/L)² : (1,50 mol/L)³ ∙ (1,13 mol/L)
= 0,0024 L²/mol²
Le Chatelier - Prinzip des kleinsten Zwanges
- man kann einen Zwang auf die Reaktion ausüben
- Zwang wird durch verschieben des Gleichgewichts minimiert
- Konzentration von Edukten und Produkten durch Einflussfaktoren beeinflusst werden
Druck
- sinvoll wenn Gase beteiligt sind
- unterschiedlich viele Teilchen auf der Edukt und Produkt seite
Erhöhung:
- GG verschiebt sich auf die Seite mit weniger Teilchen
Senkung:
- Teilchen müssen dem Zwang nicht mehr ausweichen -> reagieren zurück
Beispiel:
- N2 + 3H2 2NH3
Tempertur
Erhöhung:
- GG wird auf die Seite der endothermen Reaktion verschoben
- bei der Aufnahme von Wärmne können mehr Produkte reagieren
Senkung:
- GG wird auf die Seite der exothermen Reaktion verschoben
- es kann mehr Wärme austreten
Beispiel:
- 2NO2 N2O4 + Energie
Konzentration
- Konzentration zwischen Produkt und Edukt ist festgelegt
- Stoffe versuchen nach dem künstlichen Eingreifen das GG wieder herzustellen
künstliche Zugabe eines Stoffes:
- reagieren mehr Teilchen
- Durch zugabe von Edukten entstehen mehr Proukte
künstliche Entfernung eines Stoffes:
- Verhältnis muss ausgeglichen werden
- Stoff wird automatisch nachgebildet
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