Beeinflussung des chemischen Gleichgewichts durch äußere Bedingungen
Das Prinzip von Le Chatelier und Braun, auch bekannt als Prinzip des kleinsten Zwangs, beschreibt, wie ein chemisches System im Gleichgewicht auf äußere Einflüsse reagiert.
Definition: Das Prinzip von Le Chatelier besagt, dass ein System im Gleichgewicht auf einen äußeren Zwang so reagiert, dass die Wirkung des Zwangs minimal wird.
Einfluss der Temperatur
Die Temperatur beeinflusst das chemische Gleichgewicht wie folgt:
- Temperaturerhöhung fördert endotherme Reaktionen
- Temperaturerniedrigung fördert exotherme Reaktionen
Example: Bei der Ammoniaksynthese (N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃) fördert eine Temperaturerniedrigung die exotherme Hinreaktion, also die Ammoniakbildung.
Einfluss des Drucks
Der Druck wirkt sich folgendermaßen auf das Gleichgewicht aus:
- Druckerhöhung fördert Reaktionen, die unter Volumenabnahme verlaufen
- Druckerniedrigung fördert Reaktionen, die unter Volumenvergrößerung verlaufen
Highlight: Das Volumen fester und flüssiger Stoffe wird bei der Betrachtung des Druckeinflusses vernachlässigt.
Example: Bei der Reaktion C + CO₂ ⇌ 2CO wird durch Druckerhöhung die Rückreaktion gefördert, da diese unter Volumenverkleinerung verläuft.
Einfluss der Konzentration
Die Konzentration der beteiligten Stoffe beeinflusst das Gleichgewicht:
- Erhöhung der Konzentration der Ausgangsstoffe fördert die Hinreaktion
- Erhöhung der Konzentration der Reaktionsprodukte fördert die Rückreaktion
- Entnahme von Reaktionsprodukten fördert die Hinreaktion
Vocabulary: Beeinflussung chemisches Gleichgewicht durch Konzentration bezeichnet die Verschiebung des Gleichgewichts durch Änderung der Stoffmengen.
Zusammenfassend lässt sich das Prinzip von Le Chatelier wie folgt anwenden:
- Temperaturerhöhung fördert endotherme Reaktionen
- Druckerhöhung fördert Reaktionen mit Volumenabnahme
- Konzentrationserhöhung fördert Reaktionen, die den zugeführten Stoff verbrauchen
Example: Bei der Ammoniaksynthese kann die Bildung von NH₃ durch Erhöhung der Konzentrationen von N₂ und H₂ oder durch Entfernung von NH₃ aus dem Stoffgemisch gefördert werden.
