Chemisches Gleichgewicht

Titel:

Chemisches Gleichgewicht

Note: 1 Klasse: 10

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Arbeit: Allgemein

- viele chemische Reaktionen verlaufen nicht vollständig in eine Richtung (Hinreaktion)
- können in umgekehrte Richtung verlaufen (Rückreaktion)
=reversible Reaktionen.
- führen in geschlossenen Systemen zu einem Gleichgewicht zwischen allen beteiligten Stoffen

àAusgangsstoffe und Reaktionsprodukte sind nebeneinander vorhanden
- chemisches Gleichgewicht
o ständige Hin- und Rückreaktion der Ausgangsstoffe zum Reaktionsprodukt und umgekehrt
o bestimmtes Verhältnis zw. Ausgangsstoff und Reaktionprod. entst.

In einem geschlossenen Gefäss bleibt bei gleichen Bedingungen das Mengenverhältnis von Ausgangsstoff zu Reaktionsprodukt konstant, es handelt sich um ein dynamisches Gleichgewicht, das heißt es bilden sich ständig gleich viele Reaktionsprodukte und es zerfallen gleichzeitig gleich viele in die Ausgangsstoffe.

- Verhältnis zw. Ausgangsstoffen und Reaktionsprodukten = Lage des Gleichgewichts
- Gleichgewichtskonstante K zum beschreiben des Gleichgewichts

o

Einflussmöglichkeiten

- Lage des G. abhängig von den Reaktionsbedingungen unter denen Reaktion abläuft
o Druck, Temperatur, Konzentration der einzelnen Stoffe
- Katalysatoren beschleunigen die Geschwindigkeit der Gleichgewichtseinstellung,
- verändern die Lage des Gleichgewichtes nicht (K bleibt unverändert)
- verringert nur die Aktivierungsenergie

Druck

- Druckerhöhung
à Gleichgewicht verschiebt sich in Richtung der Stoffe mit geringerem Volumen

Beispiel: Bei der Ammoniaksynthese reagiert 1 Volumenanteil Stickstoff mit 3 Volumenanteilen Wasserstoff zu 2 Volumenanteilen Ammoniakgas:

N2 + 3 H2 2 NH3 (g) Q = -92 kJ/mol
Volumenverhältnisse: 4 : 2

- Gleichgewicht verschiebt sich nach rechts, da dort weniger Gasvolumen

- Druckverringerung
à Gleichgewicht verschiebt sich in Richtung der Stoffe mit dem größeren Volumen
Temperatur

- Temperaturerhöhung
à Gleichgewicht verschiebt sich in Richtung der endothermen Reaktion

- Temperaturverringerung
à Gleichgewicht verschiebt sich in Richtung der exothermen Reaktion

Beispiel: Bei der Ammoniaksynthese wird als exotherme Reaktion Energie abgegeben.

N2 + 3 H2 2 NH3 (g) Q = -92 kJ/mol

- Gleichgewicht verschiebt sich nach rechts, da dieser Teil der Reaktion exotherm verläuft

Konzentration der einzelnen Stoffe

A+B C+D

- bei Zugabe von A+B bzw. Entzug von C+D , verlagert sich das Gleichgewicht in Richtung C+D
Entweicht ein Produkt laufend - z.B. bei einem offenen System - verläuft die Reaktion fast vollständig Richtung Produktseite.

-bei Ammoniaksynthese wird soviel Wasserstoff und Stickstoff neu zugeführt, wie Ammoniak entsteht
à Konzentration konstant

Grundlagen durch Henry Louis Le Chatelier (1850-1936) „Prinzip des kleinsten Zwanges“
Verändert man durch einen äußeren Zwang die Bedingungen in einem System, das sich im Gleichgewicht befindet, so weicht das System aus, und es stellt sich eine neue Gleichgewichtslage ein.

Quelle: www.chemienet.info http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Lexikon/Lexikon.htm PAETEC Chemie Klasse 10 Sachsen Ausgabe für Gymnasien http://www.uni-siegen.de/~anchem/lehre/ac1/kleinsterzwang.htm

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