Chemisches Gleichgewicht im Abi

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.

\text{a A + b B} \xrightleftharpoons[Rück]{Hin} \text{c C + d D}a A + b BRu¨ckHinc C + d D\text{a A + b B} \xrightleftharpoons[Rück]{Hin} \text{c C + d D}

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):

K_{\text{C}}=\frac{\text{c(C)}^{\text{c}}\cdot \text{c(D)}^{\text{d}}}{\text{c(A)}^{\text{a}}\cdot \text{c(B)}^{\text{b}}}KC=c(C)cc(D)dc(A)ac(B)bK_{\text{C}}=\frac{\text{c(C)}^{\text{c}}\cdot \text{c(D)}^{\text{d}}}{\text{c(A)}^{\text{a}}\cdot \text{c(B)}^{\text{b}}}

\text{K}_{\text{c}}Kc\text{K}_{\text{c}}= Gleichgewichtskonstante

\text{c(C})^{\text{c}}c(C)c\text{c(C})^{\text{c}}= Gleichgewichtskonzentration des Stoffes C mit der Anzahl an Teilchen im Exponent

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

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