Chemie Q2

Gibt man auf ein im Gleichgewicht befindliches chemisches System einen Zwang in Form von Temperaturveränderung, Druckveränderung oder Konzentrationsveränderung aus, so verschiebt sich das Gleichgewicht, um den Zwang zu minimieren.

Durch Druckerhöhung wird das Gleichgewicht nach der Seite mit dem geringeren Volumen verschoben.

Durch Druckminderung wird das Gleichgewicht nach der Seite der Stoffe mit dem größeren Volumen verschoben.

→ ursprünglicher Gleichgewichtszustand stellt sich wieder ein ⇒ Wert für K verändert sich nicht

Eine Temperaturerhöhung begünstigt die endotherme Reaktion.

Eine Temperaturerniedrigung die exotherme Reaktion.

→ neuer Gleichgewichtszustand stellt sich ein ⇒ K nimmt den für die neue Temperatur charakteristischen Wert an

- → exotherm

+ → endotherm

Wird der Stoffmengenanteil eines Ausgangsstoffs erhöht, so wird das Gleichgewicht nach rechts verschoben (Produkte).

Wird der Stoffmengenanteil eines Reaktionsprodukts erhöht, so wird das Gleichgewicht nach links verschoben (Edukte).

→ ursprünglicher Gleichgewichtszustand stellt sich wieder ein ⇒ Wert für K verändert sich nicht

Das chemische Gleichgewicht ist ein dynamisches Gleichgewicht, bei dem die Hin- und Rückreaktion weiterhin gleichzeitig ablaufen. Die Konzentrationen aller beteiligten Stoffe sind konstant, da zeitgleich identische Stoffmengen an Produkten und Edukten gebildet und zersetzt werden.

Im chemischen Gleichgewicht gilt: vHin = vRück

aA + bB ⇌ cC + dD

Kc = c^c(C) × c^d(D) / c^a(A) × c^b(B)

Kc < 1 → Konzentration der Edukte ist größer als die der Produkte

Kc = 1 → Konzentration der Edukte ist gleich der der Produkte

Kc > 1 → Konzentration der Edukte ist kleiner als die der Produkte

- eine reversible chemische Reaktion

- im Gleichgewichtszustand konstante Konzentrationen der Edukte und Produkte

- zeitgleiche Bildung und Zersetzung identischer Stoffmengen an Produkten und Edukten

- gleiche große Reaktionsgeschwindigkeit der Hin- und Rückreaktion (vHin = vRück)

Das MWG beschreibt das konstante Verhältnis der Konzentration von Produkten und Edukten im chemischen Gleichgewicht.

→ stöchiometrischen Faktoren (z.B.: 2 H2) ⇒ Exponent im MWG

⇒ nur anwendbar bei l; g & aq ⇒ kein s ⇒ wenn vorhanden dann aus der Gleichung rauslassen

Ein Katalysator beeinflusst nicht die Lage des chemischen Gleichgewichts, sondern nur die Geschwindigkeit der Einstellung des chemischen Gleichgewichts (Reaktionsgeschwindigkeit).

Homogen ⇒ Katalysator und Edukt liegen im selben Aggregatzustand vor

Heterogen ⇒ Katalysator und Edukte liegen in unterschiedlichen Aggregatzuständen vor

Homogen:

- niedrige Temperaturen

- niedriger Druck

- aufwendige Trennung von Katalysator und Produkten

- kein Wartungsaufwand des Katalysators

Heterogen:

- hohe Temperaturen

- niedriger Druck

- einfache Abtrennung der Produkte vom Katalysator

- Regeneration des Katalysators wegen Verschleißerscheinungen

notwendig

- Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen (positive Katalysatoren)

- Chem. Reaktionen verlangsamen: Inhibitoren (negative Katalysatoren)

- geringe Aktivierungsenergie für neue Reaktionswege

- liegen nach Reaktion unverändert vor

- wirken in geringen Mengen

- wirken selektiv