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Massenwirklungsgesetz
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Massenwirkungsgesetz Prinzip des kleinsten Zwangs Chemische Gleichgewichte
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1. Reversible Reaktion: → umkehrbar →verlaufen nach rechts und links → durch" gekennzeichnet Katalysator: → senkt Aktivierungsenergie → beschleunigt die Reaktion → geht unverändert aus Reaktion hervor Edukt A chemisches quichgewicht Produkt 2. Dynamische Gleichgewichte: →stent ein Gleichgewicht ein → GG ist dynamisch + befindet sich in Balance zwischen Hin- & Rückreaktion →GG kann beeinflusst u. verschoben werden In in mo! BSP: Konzentration Konzentration chem. GG 2 + n in mol 1 VRÚck I Zeit VHin Gleichgewicht Endzustand b Co cong 0,23 Zeit H₂ (9) A mol/L Bsp: 02 Wasserstoff + Jod 12 (9) 1 mol/L 0,23 Zeit. chem. GG erreicht Produkt + Edukt A 3. Chemisches Gleichgewicht bei Gasreaktionen:>> Voraussetzung: geschlossenes system exotherm +2H₂ 2H₂O 500 °C endotherm Bsp CH3COOH + C₂H5OH, CH3-COO-C₂H5 + H₂O A •Hin- u. Rückreaktion einer reversiblen Reaktion führen bei gleichen versuchsbedingungen zum gleichen Endzustand gleiche Stoffmenge Edukt u. Produkt Gleichgewicht Hin- u. Rückreaktion läuft gleich schnell ab, so dass permanent gleich viele Edukte u. Produkte gebildet werden ↳gesamt Reaktionsgeschwindigkeit beträgt dann O Zeit esgeset. -Wasserstoffiodid 2 HJ 0 mol/L 1,54 mol/L +0,46 = 2 0₁46 2 = 0,23 nur wenn mol links & rechts gleich ist chemisches quichgewicht 4. Massenwirkungsgesetz Im GG ist die Geschwindigkeit der Hinreaktion Kin gleich der Rückreaktion KRück K = KHin Кс KRück 8 Coq (Produkte) Ca (Edukte) Cag (Ester) = 0,5 mol|2 Cog (H2O) =0,5m0l|L Bsp: 1 C₂H5OH +1 CH³COOH ⇒ 1.CH3COOC₂Hs + 1 H₂O Kc = Coq (CH3COOC2Hs)• Coq (H₂O) Cgg (C2H5OH) - Cg9 (CH3COOH) . 0,5m0llL 0,5 mol/L. 1,5 mol/L 1,5 mol/L. = 0,25 mol |L² 2,25 mol ¹L Kc = Kc = √ H₂O + H₂0 H30* + OH Kc = Cog (H30) Ca(OH) 8 Z. C² GG (H₂O) Z nam nao • Autoprotolyse von H₂O: Protolyse ist ein reversibier Protonenübergang zwischen saure und...
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Base (die zu einem chem. GG führen) · VH₂0 = 1L MH₂0 = 9989 MH₂0 = 18g|mol 8 9919 189 mol = 55,44 mol 8 ↳weil 1 Z Kw = Kc · C² (H₂O) = 1,0∙10-14 = C (H30*) · C(OH¯) = Massenwirkungsgesetz C(H30*)=√1.101 m² Co (Alkohol) 2 mol/L Coq = 1,5 mol | L Co (säure) = 2 mollL Coq = 1,5 mol |L zu 1 verhältnis A+B=C+D Kc = C(C). C(D) c (A) C (B) Kc Gleichgewichtskonstante Tow K>1= GG auf Produktseite K< 1=GG auf Eduktseite = 10 mol Kc = 3,25 10 8 bei T = 298,15k Kc = C² (H₂O) = (3,25-10-18) 55,44² = 10-10-15 01.10-14 12-015=1,5 12-0,5 = 1,5 : - logarhythmus -19 C (H₂O) = -19 10-7 ph=7 (→POH7) 14-7=7 Verhältnis 500 Mio H₂O + H₂O = H₂O+ + OH ZU chemisches Guichgewicht Massenwirkungsgesetz. heterogene Gleichgewichte Ist ein Edukto. Produkt ein Feststoff, so erhält er den Wert 1 im MWG. Konzentration eines Feststoffes ist proportional zur Dichte (reine Flüssigkeit ebenso) → Dichte ist unabhängig von der stoffmenge der Substanz Konzentration ist konstant, im Kc integriert 4.1. Temperatur Erhöhung: GG in Richtung endothermer Reaktion verschoben Erniedrigung: GG in Richtung exothermer Reaktion verschoben 11 Bsp:C(s). Kc = Cog² (CO) Cag (C) Cag (CO₂) Boudouard-Gleichgewicht" Kc = Coq (Cr³+) Coq³ (Ag +) 4.2. Stoffmenge Erhöhung begünstigt Reaktion, bei der der zugeführte stoffverbraucht wird Erniedrigung: begünstigt Reaktion, bei der entfernte stoff nachgebildet wird. 4.3. Druck Erhöhung: GG-anderung → weniger Gasteilchen Erniedrigung: GG- änderung → mehr Gasteilchen COZZCO (4) (9) kein Gas- keine Druckanderung Sind Stoffmenge und volumina d. Edukte und Produkte gleich, so bleibt Druckanderung ohne Einfluss auf GG = Cag² (co) 1. Cgg (CO₂) Cr(s) + 3 Ag+ (aq) = Cr³t. (99) Bsp: 250₂ (q) +· 0₂ (9) vermehrte Eduktbildung →vermehrte Produktbildung 503 Bsp: Treten bei Gas reaktionen Feststoffe o. Flüssigkeiten auf, haben diese keinen Einfluss auf GG bei Druckanderung Bei GG-anderung in d. Gasphase, an denen Feststoffe beteiligt sind, beschreibt das MWG bei Temperaturanderung nur die veränderung der Konzentration an der Reaktion beteiligten gase. Feststoffe werden ausgelassen und bekommen 1 = 2 NO₂ Der Wert der Gleichgewichts konstante Ke bleibt bei konzentrationsänderung immer unverändert. 2 S03 SO₂ und 0₂ Druck erhöhung erniedrigung mehr Gas- teilchen Cag² (co) Cao (Cọ) + 3 Ag (s) N₂04 weniger Gas- teilchen katalysator beschleunigt Reaktionsgeschwindigkeit durch senkung Aktivierungsenergie für Hin- u. Rückreaktion. Katalysator bewirkt schnellere Einstellung GG aber keine Verschiebung des GG. 5. Prinzip des kleinsten Zwangs Wird auf ein chem. GG außerer zwang (Konzentrations, Druck, Temperatur o. Volumenänderung) ausgeübt, so verschiebt sich die Lage des GG in der Weise, dass es dem zwang ausweicht. Dabei stellt sich eine neue Gleichgewichtslage ein. (reagiert in Richtung des geringsten widerstand).
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