Chemisches Gleichgewicht

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1.Chemisches Gleichgewicht 1.1 Umkehrbare Reaktionen Produkte exothermer, chemischer Reaktionen lassen sich durch Energiezufuhr grundsätzlich in die Edukte zurückführen (reversible Reaktion) 1.2 dynamisches Gleichgewicht (gleichbleibender Zustand") Edukte und Produkte liegen nebeneinander vor dabei laufen Hin- und Rückreaktion mit gleicher Geschwindigkeit ab Bsp.: Ethansäure+Ethanol Ethansäureethylester +Wasser 1.3 Massewirkungsgesetz a XA + b x B cx C + d xD Ke = cc (C) x cd (D) ca (A) x cb (B) ● Khin oder Krück = Proportionalitätskonstanten c = Konzentration kc = Gleichgewichtskonstante (Immer konstant) = Khin / Krück Anteil in % 100 80 Stoffmenge Erhöhung Eduktkonzentration begünstigt Gleichgewicht der Produkte Erniedrigung der Eduktkonzentration begünstigt Gleichgewicht der Edukte 60 40 20 → Wenn Gleichgewichtskonstante > 0: Produkte überwiegen → Wenn Gleichgewichtskonstante <0: Edukte überwiegen 0 0 5 Konzentrations-Zeit-Diagramm Druck (!Nur bei Gasen!) Druckerhöhung begünstigt Seite mit weniger Gasteilchen Druckerniedrigung begünstigt Seite mit mehr Gasteilchen 10 Temperaturerhöhung begünstigt endotherme Reaktionsrichtung Temperaturerniedrigung begünstigt exotherme Reaktionsrichtung 1.4 Prinzip des kleinsten Zwanges =Gleichgewichtsverschiebung um Zwang auszuweichen, Gleichgewichtsänderung Temperatur 15 20 1 [s] 35 v Hinreaktion v Rückreaktion 25 "teurer Stoff" + Wasser 6 → Gleichgewicht: viel "teurer Stoff" + Wasser K=- ⒸOSZBV 2013 c (Produkte) c (Edukte) 30 35 Produkt bleibt übrig :( Produkt SimpleChemics 40 Haber-Bosch-Verfahren =Herstellung von Ammoniak Wichtige Folgeprodukte von Ammoniak: Düngemittel Kunststoffe Chemiefasern Ammoniaksynthese: N₂ + 3H₂2NH3 A= -92,4 kJ +Katalysator (Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit) → exotherm, Volumenverringerung ● Arzneimittel Salpetersäure Sprengstoff Veränderung durch Druckerhöhung: Produktion von Ammoniak wird begünstigt Veränderung durch Temperatursenkung: Reaktion wird begünstigt da exotherm, ABER: Verringerung der Reaktionsgeschwindigkeit ● 100 90 80 70- 60+ 50- 40 30 20 10 Volumenonteil NH₂ (in %) 1. CH4 + H₂O CO + 3H₂ Methan+Wasserdampf (+Kat.) Kohlenstoffmonoxid + Wasserstoff 3. CO + H₂O (+Kat.) = CO₂ + Kohlenstoffmonoxid (=Katalysatorgift) muss entfernt werden 10 MP 1.5 Entropie =Unordnung Je größer die Unordnung deste größer der Wert der Entropie S 30 14P →...

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