Gleichgewichtsreaktion

Beschäftigst du dich in Chemie gerade mit den Grundlagen des chemischen Gleichgewichts? Dann wird dir auch die Gleichgewichtsreaktion begegnen.

Wie erkennt man eine Gleichgewichtsreaktion?

simpleclub erklärt dir, was du zur Gleichgewichtsreaktion wissen solltest.

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Gleichgewichtsreaktion einfach erklärt

Gleichgewichtsreaktion Definition

In einem chemischen Gleichgewicht bleiben die Konzentrationen der Stoffe konstant. Außerdem laufen die Hin- und Rückreaktionen gleich schnell ab.

Hin- und Rückreaktion der Gleichgewichtsreaktion

Eine Reaktion kann prinzipiell in beide Richtungen ablaufen. Das heißt, du hast eine Hinreaktion und eine Rückreaktion. Du kannst auch sagen, dass die Reaktionen umkehrbar sind.

Dabei ist eine Richtung der Reaktion eine exotherme (Wärme wird frei) und die andere eine endotherme (Wärme wird verbraucht) Reaktion.


Chemisches Gleichgewicht bei der Gleichgewichtsreaktion

In einem geschlossenen System mit gleichbleibender Temperatur und gleichbleibendem Druck stellt sich irgendwann ein Gleichgewicht ein.

Im Gleichgewicht ist typisch:

  • Gleichbleibende Konzentrationen
  • Hin- und Rückreaktionen laufen gleich schnell ab

Konzentration Gleichgewichtsreaktion

Die Konzentration der Edukte und Produkte ändert sich in einem chemischen Gleichgewicht nicht mehr.

Das siehst du auch an diesem Bild.

Hier siehst du zwei Graphen. Sie beschreiben die Änderung der Konzentration abhängig von der Zeit. Zu Beginn ist der Graph, der die Produktkonzentration darstellt bei Null. Der Graph steigt an, flacht ab und bleibt zum Schluss konstant. Der Graph der Eduktkonzentration ist zu Beginn sehr hoch. Er fällt ab und bleibt später konstant. Zu dem Zeitpunkt, an dem die Graphen konstant bleiben, ist der Gleichgewichtszustand erreicht. Die Konzentration der Edukte und Produkte ist nicht gleich groß.

Hier siehst du, dass am Anfang viele Edukte da sind. Diese reagieren zu den Produkten. Irgendwann bleiben die Konzentrationen der Stoffe konstant. Dann ist das chemische Gleichgewicht erreicht.

Aber nur weil die Konzentrationen sich nicht mehr ändern, heißt das nicht, dass nichts mehr passiert.

Die Stoffe reagieren trotzdem noch miteinander. Aber eben genauso, dass immer gleich viele Edukte zu Produkten und Produkte zu Edukten reagieren. Die Konzentrationen von Edukten und Produkten müssen dabei aber nicht genau gleich sein.

Reaktionsgeschwindigkeit Gleichgewichtsreaktion

Ein weiteres Merkmal ist die Reaktionsgeschwindigkeit. Im chemischen Gleichgewicht ist die Geschwindigkeit der Hin- und Rückreaktion gleich groß.

Das siehst du hier:

Hier siehst du zwei Graphen. Sie beschreiben die Änderung der Reaktionsgeschwindigkeit abhängig von der Zeit. Zu Beginn ist der Graph, der die Geschwindigkeit der Rückreaktion darstellt bei Null. Der Graph steigt an, flacht ab und bleibt zum Schluss konstant. Der Graph der Geschwindigkeit der Hinreaktion ist zu Beginn sehr hoch. Er fällt ab und bleibt später konstant. Zu dem Zeitpunkt, an dem die Graphen konstant bleiben, ist der Gleichgewichtszustand erreicht. Hier ist die Reaktionsgeschwindigkeit der Hin- und Rückreaktion gleich groß.

Am Anfang sind viele Edukte da. Es treffen also viele Teilchen aufeinander, die reagieren können. Irgendwann sind nicht mehr so viele Edukte da. Dann treffen sich weniger Teilchen und die Geschwindigkeit wird geringer. Dafür sind dann aber mehr Produkte da. Die Geschwindigkeit der Rückreaktion steigt also an.

Im Gleichgewicht reagieren dann pro Zeiteinheit genauso viele Edukte zu Produkten, wie Produkte wieder zu Edukten.


Beispiel Gleichgewichtsreaktion

Modell Apfelkrieg

Hier siehst du ein Beispiel für das chemische Gleichgewicht. Das kannst du ganz einfach selbst mit Stiften, Gummibärchen oder anderen Gegenständen ausprobieren. Wichtig ist nur, dass immer die gleichen Anteile hin und her wandern.

In diesem Beispiel wandern 40 % der Äpfel links auf die rechte Seite und 20 % der Äpfel rechts auf die linke Seite. Am Anfang sind das noch viele Äpfel, die von links nach rechts wandern. Irgendwann wandern dann noch zwei Äpfel von links nach rechts und zwei Äpfel von rechts nach links.

Du siehst am Ende:

  • Es wandern immer Äpfel hin und her
  • Pro Zug wandern genau gleich viele Äpfel hin und zurück
  • Die Anzahl der Äpfel bleibt gleich

Du hast hier also ein Gleichgewicht erreicht.

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