In einem chemischen Gleichgewicht bleiben die Konzentrationen der Stoffe konstant. Außerdem laufen die Hin- und Rückreaktionen gleich schnell ab.
Hin- und Rückreaktion
Eine Reaktion kann prinzipiell in beide Richtungen ablaufen. Das heißt, du hast eine Hinreaktion und eine Rückreaktion.
Dabei ist eine Richtung eine exotherme Reaktion (Wärme wird frei) und die andere eine endotherme Reaktion (Wärme wird verbraucht).
Allgemein sieht eine Reaktionsgleichung so aus.
Chemisches Gleichgewicht
In einem geschlossenen System mit gleichbleibender Temperatur und gleichbleibendem Druck stellt sich irgendwann ein Gleichgewicht ein.
Im Gleichgewicht ist typisch:
- Gleichbleibende Konzentration aller Stoffe
- Hin- und Rückreaktionen laufen gleich schnell ab
Massenwirkungsgesetz
Das ist die Formel für das Massenwirkungsgesetz (MWG):
usw.
Du rechnest also das Produkt von der Konzentration der Produkte durch das Produkt von der Konzentration der Edukte.
In die Formel werden aber nur Gleichgewichtskonzentrationen von gasförmigen oder gelösten Stoffen eingesetzt.
Die Gleichgewichtskonstante Kc gibt die Lage des Gleichgewichts an.
Es gilt:
- Kc < 1: das Gleichgewicht liegt links, es gibt mehr Edukte als Produkte
- Kc > 1: das Gleichgewicht liegt rechts, es gibt mehr Produkte als Edukte
- Kc = 1: es gibt genau gleich viele Edukte und Produkte
Prinzip vom kleinsten Zwang
Wenn ein Zwang auf ein chemisches System ausgeübt wird, versucht das System dem Zwang auszuweichen.
Das macht das System, indem es die Lage des Gleichgewichtes auf die Seite der Produkte oder Edukte verschiebt.
Zwänge sind Änderungen von:
- Druck
- Temperatur
- Konzentration
Was eine Veränderung bewirkt, siehst du in der Tabelle.
Erhöhung | Verringerung | |
---|---|---|
Druck | Bildung von Stoffen mit kleinerem Volumen | Bildung von Stoffen mit größerem Volumen |
Temperatur | Ablauf endotherme Reaktion | Ablauf exotherme Reaktion |
Konzentration | Reaktion, bei der dieser Stoff verbraucht wird | Bildung des verringerten Stoffes |