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Chemisches Gleichgewicht

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OVERHOVE Dienssentr Definition dynamisches Gleichgewicht Hin- und Rückreaktion laufen gleichzeitig ab • Konzentration der Edukte und Produkte bleiben konstant Geschwindigkeiten der Hin- und Rückreaktion sind gleich reversible Reaktion - umkehrbare Reaktion geschlossenes/isoliertes (abgeschlossenes) System sonst Einflüsse von außen Produkte genen verloren Hinreaktion: exotherm A + B C + D Rückreaktion: endotherm C + D → A + B Reaktionsgeschwindigkeit Hinreaktion Rückreaktion Massenwirkungsgesetz Reaktionszeit Gleichgewicht ka c²(C).ca(D) K₂ cª(A). C²(B) • K₁ - Produkte der Hinreaktion K₂-Produkte der Rückreaktion konzentration K- Gleichgewichtskonstante K > 1 - Gleichgewicht auf Rechten - Seite → Produkte überwiegen K<^ - Gleichgewicht auf Linken - Seite → Edukte überwiegen • K = Energieaustausch = aA + bB cC + dD Edukte Fj A+B C+D geschlossen isoliert 16 →weder Stoff- noch Energieaustausch Produkte Gleichgewicht Reaktionszeit K zeigt an auf welcher Seite sich aas Gleichgewicht befindet Prinzip von Le Chatelier: Prinzip des kleinsten zwang Störung eines Gleichgewichts durch Anderung der Reaktionsbedingung → führt zur Verschiebung des Gleichgewichts → wirkt der Störung entgegen, hebt sie teilweise wieder auf Avensies diensener Einflussfaktoren Temperatur exotherm : setzen Energie frei Temperaturerhöhung - GG auf Eaukt-Seite →K wird kleiner Temperaturerniedrigung -GG auf Produkt- Seite → -11 - Energie andersherum - endotherm: verbrauchen 2 - BSP. 2 SO₂(g) + O₂(g) = 2503(g); exotherm k ändert sich ständig Konzentration Erhöhung der Konzentration der Eaukte: - - Bsp. Fe³+ → Gleichgewichtsverschiebung in Richtung Produkte ↳mehr Edukte werden zu Produkten → Farbintensitāt nimmt zu verdünnung von Lösung: → Gleichgewichtsverschiebung in Richtung Edukte Farbintensitat nimmt ab → beim Verdünnen immer diejenige Reaktionsrichtung begünstigt, die zu einer vergrößerung der Teilchenanzahl führt Konzentrationserhöhung: Verringerung der Teilchenanzahl → Konzentrationserniedrigung: Vergrößerung der Teilchenanzahl = Fe (SCN) 3² (aq) 2+ (aq)...

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+ 3 SCN- K immer konstant (ag) Reaktionsgeschwindigkeit Geschwindigkeit der Umwandlung von Stoffen Zeit in der chemische Reaktion abläuft Druck (nur bei Gasreaktionen) Druckabhängigkeit bei technischen Synthesen → Ausbeute erhōnen → nur bei Reaktionen mit veränderung der Teilchenanzahl Druckerhahung: verringerung der Teilchenanzahl →→→→ → verschiebung GG auf Seite mit weniger Teilchen Druckerniedrigung: vergrößerung der Teilchenanzahl — BSD. N₂(g) + 3H₂(g) = 2 NH3(g) K immer konstant Reaktion von Edukten in Abhänigkeit der Zeit momentane Reaktionsgeschwindigkeit Reaktionsgeschwindigkeit zum Zeitpunkt Einheit: mol.1-1.5-1 Formel: V= DC st : → Bestimmung durch Tangente durchschnittliche Reaktionsgeschwindigkeit 11- größer -Reaktionsgeschwindigkeit in festgelegtem Intervall Formel V=C₂-AC₁ = 4₂-4₁ 0.t₂-0t₁ .X₂-X₁ → Steigung einer Sekante G Temp.erhöhung Temp.erniedrigung → endotherm → exotherm C Konzentration je honer der Druck, desto größer die Konzentration AC Tangente: At AG₂-OC 1 0 +₂-ot, +₂ Reaktionszeit oventores sechssener Konzentration - Reaktion 1. Ordnung: RG proportional zu konzentration eines Reaktionspartners → ū= k· Ć Einflussfaktoren none konzentration = mehr Teilchen, die reagieren können → honere wahrscheinlichkeit zum zusammenstors c hoch → schnelle Reaktion c niedrig → langsame Reaktion Temperatur - mit Temperaturerhöhung steigt kinetische Energie → menr Teilchen erreichen mindest Energie zum Reagieren bewegen sich schneller → heftigere Reaktionen zerteilungsgrad 11 feiner Stoff (mehr zerteilt) → hoher Zerteilungsgrad → mehr Angriffspunkte →>>> hōnere Trefferwahrscheinlichkeit schnellere Reaktion katalysator verringert Aktivierungsenergie → erhöht Reaktionsgeschwindigkeit (Teilchen reagieren schneller) - liegen nach Reaktion unverändert vor verschiedene Arten Hetrogen: katalysator - Feststoff nohe Temp. mit I Enzymatische Beschleunigung biologische Prozesse Katalyse / katalysator verändern nicht aas Gleichgewicht → beeinflusst die Reaktionsgeschwindigkeit Reaktionsgeschwindigkeit konzentration 1 Pulver Eaukte → flüssig oder gasformig leichte Trennbarkeit von Produkten & katalysator Homogen: Katalysator & Edukte fest, flüssig, gasformig oder gelöst → gute Durchmischung ohne Gleichgewicht → Fotosynthese, Energiegewinnung aus Nahrung Reaktionszeit. niedrige Temp. mit Katalysator 1 Feststoff ohne Steigt Temp. um +10°C → doppelte RG Gleichgewicht Reaktionszeit kinetische Energie → enthaltende Energie durch Bewegung des Objektes Bsp. Autokatalysator. → Umwandlung giftiger Abgase in ungiftige Stoffe → besteht aus vielen Kammern aus keramik mit Platin überzogen OVERLOver Sichsenfr Energiediagramme für Ablauf chemischer Reaktion → Aktivierungsenergie notwendig Energie Edukte exotherm Energie übergangszustand Edukt ΔΗ mit Katalysator exotherm → Katalysator einsetzen → spart Energiekosten Produkte Reaktionsweg Reaktionsenergie EA-Aktivierungsenergie AH- frei werdene / benötigte Energie / Reaktionsentalpie EG- Gesamtenergie zeigt Energie zustande vor, während & nach Reaktion bei zu hoher Aktivierungsenergie = enorme zufuhr an Energie Produkt Energie Reaktionsweg Edukte A endotherm Energie Edukt Produkte endotherm ΔΗ Reaktionsweg Produkt Reaktionsweg

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