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Das chemische Gleichgewicht. Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007.

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Präsentation zum Thema: "Das chemische Gleichgewicht. Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007."—  Präsentation transkript:

1 Das chemische Gleichgewicht

2 Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

3 Viele Reaktionen laufen unvollständig ab! Auch nach unendlich langer Zeit haben nicht alle Edukte vollständig reagiert. Die Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer ändern sich nicht. WIE LASSEN SICH DIESE EXPERIMENTELL ERMITTELTEN DATEN IM TEILCHENMODELL ERKLÄREN??

4 Ägypten, Rosetta-Stein Claude-Louis Berthollet

5 Charakteristika von chemischen Reaktionen 1)Stoffumwandlung 2)Energieumsatz 3)Umkehrbarkeit

6 Charakteristika von chemischen Reaktionen im Teilchenmodell betrachtet 1)Stoffumwandlung: Teilchen gruppieren sich neu. Das geschieht, wenn sie genügend heftig und richtig orientiert aufeinandertreffen. 2)Energieumsatz: Energieaufwand um Teilchenverbände zu lösen; wenn Verbände gebildet werden, wird Energie frei. 3)Umkehrbarkeit: neue Gruppierung von Teilchen verändert sich durch erneutes Zusammentreffen wieder zur alten Gruppierung.

7 Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

8 Hin- und Rückreaktion laufen ab! Im Gleichgewicht befindet sich eine Reaktion, wenn Hin- und Rückreaktion gleich schnell ablaufen. Excel-Datei A + B C + D

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10 Ein Gleichgewicht stellt sich ein

11 Hin- und Rückreaktion Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

12 Das Massenwirkungsgesetz wirksame Masse = Konzentration (veraltet) Reaktionsgleichung: a A + b B x X + z Z Massen- wirkungsgesetz:

13 Interpretation von Ausgangssituation: Alle Stoffe im stöchiometrischen Verhältnis gemischt (a A und b B und x X und z Z in einem geschlossenen System). Bildet sich nun a) viel Produkt: dann ist K gross, das Gleichgewicht liegt auf Produktseite b) viel Edukt: dann ist K klein, das Gleichgewicht liegt auf Eduktseite

14 Beeinflussen der Gleichgewichtslage Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

15 Zugabe eines Edukts Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

16 Zugabe eines Edukts: Beispielrechnung A + B C, K=0.15 Gleichgewicht 1: 10 A + 20 B 30 C Zugabe von 168A: Neues Ggw stellt sich ein: 160 A + 2 B 48 C Wenn ein teuer Stoff möglichst vollständig reagieren soll, gibt man den Reaktionspartner im Überschuss zu.

17 Entzug eines Produkts z.B. Produkt abdestillieren; Produkt ausfrieren; Produkt in Lösemittel lösen... Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

18 Temperaturveränderung Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

19 Wie geht das? Wärmezufuhr begünstigt die endotherme Reaktion Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

20 Wie geht das? Abkühlen begünstigt die exotherme Reaktion Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

21 Temperaturabhängigkeit 2 NO 2 (g) N 2 O 4 (g) braunfarblos Hinreaktion: exotherm Rückreaktion: endotherm

22 Druckabhängigkeit Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

23 2 NO 2 (g) N 2 O 4 (g) Druck- abhängigkeit Folie von S. Stieger, Kanti Solothurn

24 Ammoniaksynthese N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) Die Hinreaktion ist exotherm. Wie wirken sich Änderungen von Druck und Temperatur auf die Gleichgewichtslage aus?

25 Ammoniakbildung in Abhängigkeit von Druck und Temperatur Folie von S. Stieger, Kanti Solothurn

26 H H H H H H N N HH HH HH H H H H H N N H H H H H H N N H H H H H H N N H H N H H H N H H H H N H H H N H Ammoniak-Synthese Fe-Katalysator Folie von S. Stieger, Kanti Solothurn

27 Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007


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