Prüfung 2

• min. ein Zwischenschritt -> Auftrennen der Edukte

• Mechanismus (bzw. Reaktionsmechanismus)

  ->evt. ebenfalls weitere Zwischenschritte

  -> reagieren dann weiter

• Voraussetzung für das Auftrennen:

  -> wirksame Zusammenstösse

  -> Atome der Reaktanden müssen zusammenstossen

  -> je mehr wirksame Zusammenstösse, umso weniger lange dauert es, um eine bestimmte Menge der Edukte in Produkte umzusetzen

v = mittlere Rekationsgeschwindigket

-> Zunahme der Produkte oder Abnahme der Edukte

• je höher die Konzentration der Reaktanden, desto schneller die Reaktion

  -> lineare Abhängigkeit (+2 Teilch. -> x2 Stossmöglichkeiten)

  -> +2 Teilchen -> t/2

• je grösser die Oberfläche der Reaktanden, desto schneller die Reaktion

• bei Feststoffen

  -> mehr Teilchen verfügbar

• je wärmer es ist, desto schneller bewegen sich die Teilchen

  -> mehr Zusammenstösse

  -> heftigere Zusammenstösse -> führen häufiger zu einer Reaktion

• RGT-Regel:

  -> Temp. +10 => Reaktionsgeschwindigkeit x2

• für heftige Zusammenstösse der Teilchen ist Energie erforderlich

  -> ∆𝑬_𝑨

• kann durch Elektrizität, Bestrahlung oder Erwärmung zugeführt werden

• beeinflusst die Reaktionsgeschwindigkeit

  -> je höher -> desto reaktionsträger ist das Stoffsystem (langsame Reaktion)

  -> je kleiner -> desto reaktionsfähiger ist das Stoffsystem (schnelle Reaktion)

• Katoalysatoren sorgen dafür, dass eine Reaktion mit Zwischenschritten ablaufen kann

  -> Reaktion schlägt mit dem Katalysator einen mechanischen Umweg ein -> anderer Reaktionsweg

  -> weniger Aktivierungsenergie wird benötigt

  => v (RG) nimmt zu

• Anfangs- und Endzustand sind unbeeinflusst

• der Katalysator wird druch den Einsatz nicht verbraucht

• Reaktionskonstante: Mass für die Geschwindigkeit einer chem. Reaktion

  ungleich RG: Anz. Teilchen die reagieren

• Reaktionsgeschwindigkeiten sind abhängig von den Konzentrationen

  -> irgendwann dynamisches Gleichgewicht

  => Hin- und Rückreaktionen laufen ständig ab

  Konzentrationen von A und B ändern sich aber nicht mehr

  => vhin = v_rück (gleich viele Teilchen reagieren weg wie frisch entstehen -> gleich viele Teilchen reagieren)

-> bei t-Sternchen wird ein dynamisches Gleichgewicht erreicht

• Reaktionssystem ist nicht abgeschlossen

  -> Teilchen entweichen o. werden hinzugefügt

• Reaktionsgeschw. extrem klein

  -> kein Stoff-Umsatz in einem vernünftigen Zeitrahmen

• Produkte reagieren weiter

  -> in einer zweiten, völlig anderen Reaktion

  -> bevor sie sich wieder zu Edukten umwandeln konnten

• Reaktionsenergie ∆𝑬_R gleichen Betrag

  -> aber anderes Vorzeichen

  -> Energie-Erhaltungsgesetz

• Aktivierungsenergie ∆𝑬_A nicht gleich gross

  -> exotherm/ endotherm

  -> höhere Aktivierungsenergie => niedrigere Reaktionsgeschw. -> langsamer

• Ggw-Zustand bzw. Endkonzentration unabhängig von der Anfangskonzentration

  -> Konzentrationsverläufe evt. aber unterschiedlich

• exotherm => mehr Produkte

• endotherm => mehr Edukte

Die gen.Ggw.-L. beschreibt allgemein, in welche Richtung sich das Gleichgewicht ganz prinzipiell verschiebt, im normierten Fall

• Menge der Stoffe spielt eine Rolle

  -> RG konzentrationsabhängig

• Konzentration normieren

  -> alle Stoffe am Anfang in gleicher Konzentration (1 mol/l)

• Prinzip des Enthalpie-Minimums

  -> enthalpisch günstig sind Vorgänge bei denen die Gesamtenthalpie (-energie) des Systems sinkt

  -> Energie wird an die Umgebung übertragen

• Prinzip des Entropie-Maximums

  -> entropisch günstig sind Vorgänge bei denne die Entropie (Grad an Unordnung) im System steigt

• Enthalpie ist niedriger für die Seite mit

  -> mehr polaren Bindungen

  -> mehr (aq) Ionen

• Entropie ist höher für die Seite

  -> mit mehr Teilchen

  -> mehr gasförmigen Teilchen

• gen. Ggw. auf der Seite der Produkte (rechts)

  -> exergone Reaktion

• gen. Ggw. auf der seitde der Edukte (links)

  -> endergone Reaktion

• Enthalpie & Entropie wird berücksichtigt

• Enthalpie & Entropie wirken einander entgegen

  -> Temp. hoch = Einfluss der Entropie höher

  -> Temp. niedrig = Einfluss der Entropie kleiner

ΔG_R < 0 -> exergon (Reaktion läuft von alleine ab)

ΔG_R > 0 -> endergon (Reaktion läuft nicht von alleine ab -> verbraucht bzw. braucht Energie)

Entropie und Enthalpie sind schwierig zu ermitteln

Gleichgewichtskonstante K_c:

-> Koeffizienten als Kleinbuchstaben

Kc = k_hin / k_rück

• In welchem Verhältnis die Reaktionskonstanten k zueinander sind

  -> k = Mass für die Rentabilität (wie viele Teilchen werden pro s umgewandelt im Verhältnis)

• k_hin grösser -> Hinreaktion schneller und mehr

• gen. Ggw.-L. heisst nicht zwingend, dass es in einem konkreten Ggw.-Zustand auch so ist

  -> je nach den Startkonzentrationen

• akt. Ggw.-Z. stellt sich ein, wenn ein nicht-normierter, konkreter Fall eines dynamischen chemischen Gleichgewicht vorliegt

=> chemische Gleichgewichte sind abhängig von den gewählten Anfangsbedingungen

• wird ein chemisches Reaktions-System gestört

  -> das sich im Zustand des dynamischen Ggw. befindet

  wird diejenige Reaktionsrichtung begünstigt, durch welche die aufgezwungene Störung teilweise wieder behoben werden kann

• Prinzip des kleinsten Zwanges

  -> Wirkung des Zwanges soll minimal werden

durch gezieltes Stören akt. Ggw.-Z. beeinflussen (für mehr Edukte oder Produkte)

• kurzzeitig:

  System für kurze Zeit öffnen -> Konzentration ändern -> danach wieder abschliessen

  => neuer akt. Ggw.-Z.

• dauerhaft:

  System dauerhaft öffnen

  -> kein neuer akt. Ggw.-Z.

• Ggw. verschiebt sich nach rechts

  = Hinreaktion wird begünstigt

• bedeutet nicht das die Konzentration der Proukte zwingend höher sein muss

• Erhöhung der Temperatur

  -> Begünstigung der endothermen Reaktionsrichtung

• Erniedrigung der Temperatur

  -> Begünstigung der exothermen Reaktionsrichtung

• x -> <- y plus Wärme

  -> mehr Wärme -> Behebung der Störung

• Erhöhung des Gesamtdrucks

  -> Ggw. verschiebt sich auf die Seite, auf der die Teilchen weniger eingeengt sind -> weniger Teilchen

• Erniedrigung des Gesamtdrucks

  -> Ggw. verschiebt sich auf die Seite mit mehr Teilchen

• in der Realität sind chemische Ggw. oft in komplexen Systemen aneinandergekoppelt

  -> Ggw-