Chemisches Gleichgewicht und Massenwirkungsgesetz

Das chemische Gleichgewicht ist ein zentrales Konzept in der Chemie. Es beschreibt einen Zustand, in dem Hin- und Rückreaktion mit gleicher Geschwindigkeit ablaufen, sodass die Konzentrationen der beteiligten Stoffe konstant bleiben.

Bei umkehrbaren Reaktionen können die Produkte durch Energiezufuhr wieder in die Edukte zurückgeführt werden. Im dynamischen Gleichgewicht liegen Edukte und Produkte nebeneinander vor.

Beispiel: Ethansäure + Ethanol ⇌ Ethansäureethylester + Wasser

Das Massenwirkungsgesetz beschreibt quantitativ die Konzentrationen der Stoffe im Gleichgewicht:

Kc = [C]^c * [D]^d / [A]^a * [B]^b

Dabei ist Kc die Gleichgewichtskonstante und [X] die Konzentration der Stoffe.

Highlight: Eine Gleichgewichtskonstante > 1 bedeutet, dass die Produkte überwiegen, bei < 1 überwiegen die Edukte.

Äußere Faktoren können das Gleichgewicht beeinflussen:

• Konzentrationserhöhung der Edukte begünstigt die Produktbildung
• Druckerhöhung begünstigt die Seite mit weniger Gasteilchen (nur bei Gasen)
• Temperaturerhöhung begünstigt die endotherme Reaktionsrichtung

Definition: Das Prinzip des kleinsten Zwanges besagt, dass ein Gleichgewichtssystem einer Störung so ausweicht, dass der Zwang vermindert wird.