Chemisches Gleichgewicht?was ist das?

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6 Antworten

Ich will Dir auch den Unterschied zwischen einem chemischen (dynamischen) und einem physikalischen (statischen) Gleichgewicht zeigen.

Gegeben sei die Reaktion A + B -> C + D.

Reaktionsbedingungen: Die Reaktion soll in Richtung C + D exotherm verlaufen, und es sollen A, B und C farblose Substanzen, D eine farbige Substanz sein.

Es stoßen Moleküle von A und B zusammen, so dass es zur Reaktion kommt. Die Moleküle C und D sind nach ihrer Bildung auch in Bewegung, nur reicht ihre Bewegungsenergie nicht aus, damit sich beim Zusammenstoß wieder die Edukte A und B bilden können.

Je höher man aber die Versuchstemperatur macht, desto mehr C und D können bei ihrem Zusammenstoß zu A und B geben.

Angenommen, bei 30 °C kann die Reaktion zwischen A und B starten. Die Reaktion wird vollständig ablaufen, denn eine sogenannte „Rückreaktion“ ist bei dieser Temperatur nicht möglich (Begründung s.o.).
Bei jetzt angenommenen 70 °C sollen sich 80 % Produkte gebildet und noch 20 % Edukte sind vorhanden, denn eine Rückreaktion war bei diesen Temperaturbedingungen jetzt möglich. Die Farbe (D ist farbig) ist nach längerer Versuchsdauer unverändert, und man würde jetzt sagen: „Die Reaktion ist zu Ende“.
Der Chemiker sagt jetzt: „Nun hat sich ein Gleichgewicht eingestellt.“ Die Reaktion ist nicht zu Ende, denn warum sollen die Moleküle plötzlich nicht mehr in Bewegung sein?

Während der Physiker sagt: „Entweder ist ein Gleichgewicht vorhanden, oder nicht“ spricht der Chemiker von einem dynamischen Gleichgewicht; d.h. bei anderen Temperaturbedingungen liegt auch ein Gleichgewicht vor (man sagt: die Reaktion sei im Gleichgewicht, wenn man äußerlich keine Veränderung mehr feststellt), nur mit anderen Prozentzahlen.

Bei angenommenen 500 °C reagieren alle C und D zurück zu A und B und man sagt: „Das Gleichgewicht liegt bei diesen Bedingungen ganz auf der Eduktseite“.
Die chemischen Betriebe haben natürlich ein großes Interesse, dass bei ihren Herstellungsverfahren das Gleichgewicht möglichst ganz auf der Produktseite liegt. Wie man das schafft, das wirst Du demnächst im Unterricht erfahren.

Noch ein kleiner Nachtrag: Nicht jede chemische Einzelreaktion ist eine Gleichgewichtsreaktion. Wenn man z.B. Papier verbrennt, dann kann man nicht durch Änderung der Reaktionsbedingungen aus der Asche und den Verbrennungsgasen wieder Papier erhalten.

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Kommentar von marti9000
26.03.2016, 11:42

Vielen Dank! Das hat mir sehr geholfen!

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Wenn du das nicht verstanden hast, kannst du mit konkreten Fragen gerne wieder kommen.

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Habt ihr das chemische Gleichgewicht im Zusammenhang mit dem Massenwirkungsgesetz oder mit der Reaktionskinetik behandelt?

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Kommentar von marti9000
26.03.2016, 11:40

Das Problem ist, unser Lehrer war etwas über einen Monat nicht da und jetzt sollen wir uns über die Ferien alles selber beibringen weil wir direkt nach den Ferien die Klausur schreiben... Also Massenwirkungsgesetz oder Reaktionskinetik sind meines Wissens nach nicht im Unterricht vorgekommen, also als er noch da war

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Es ist zwar 50 Jahre her, aber ein Gleichgewicht besteht immer zwischen 2 Seiten. Diese sind in der Chemie Reaktion (Bindung) und Gegenreaktion (Entbindung), also ein ständiges Hin und Her.

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Beispiel in Kurzform:

die Stoffe  A und B regieren zu einer neuen Verbindung C

A + B -> C

so wird's oft geschrieben, aber alle diese chemischen Reaktionen laufen auch wieder rückwärts:

C -> A + B

d. h. die Ausgansstoffe und die Produkte stehen im Gleichgewicht mit einander. Beide Reaktionen laufen ständig ab, aber wenn eine Reaktion viel schneller ist als die andere, sieht man von der anderen nichts, weil diese im Vergleich zu langsam ist und damit kein Produkt anreichern kann. Dann sagt man z. B. das "Gleichgewicht liegt auf der Seite von C".

Sind Hin- und Rückreaktion etwa gleich schnell so verharrt scheinbar die Reaktion an einem gewissen Punkt und die Ausgangsstoffe reagieren nicht vollständig ab. Mathematisch beschrieben wird das Gleichgewicht durch das Massenwirkungsgesetz und die Gleichgewichtskonstante.

Reaktionen, die tatsächlich keinerlei Rückreaktion zeigen, werden irreversibel genannt.

Gruß,

H.C.


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ist das etwas nit der chemischen reaktion?

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