gibt es chemische reaktionen, bei denen sich kein gleichgewicht einstellt?

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6 Antworten

Ich darf vorausschicken, dass ich die Antwort nicht 100 %-ig weiß. Aber ich möchte hier meine Vermutung äußern:

Angenommen, die Verbindung TNT (Trinitrotoluol) explodiert. Es handelt sich um eine stark exotherme Reaktion. Es müssten umgekehrt in einer stark endothermen Reaktion die verschiedenartigen Moleküle gleichzeitg aufeinander treffen und miteinander reagieren, um wieder ein Molekül TNT zu bilden. Das halte ich für ausgeschlossen. Trotzdem hat sich nach der Explosion ein "Gleichgewicht" eingestellt. Es liegt eben völlig auf der Produktseite.

Mit den Edelgasverbindungen ist es so eine Sache. Nach den Vorstellungen der Schulchemie von der Bindungslehre gibt es solche Verbindungen nicht. Als Lehrer würde ich diese Problematik vor der Klasse nicht diskutieren, sondern nur mit interessierten einzelnen Schülern besprechen.

Für viel problematischer halte ich das Problem "Kohlensäure". Hier wird so getan, als ob es diese in reiner Form bei Zimmertemperatur gibt, denn die Formel der Kohlensäure wird immer wieder für bestimmte Reaktionen eingesetzt.

das mit den edelgasen war ja nur ein beispiel. mir ist klar, das das für einige zu kompliziert ist.

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@anselm

Das Beispiel mit dem TNT hinkt ein wenig: mit der Explosion werden ja die Reaktionsbedingungen sofort geändert (p, T), was die Gleichgwichtsverschiebung erst möglich macht.

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Dein Chemielehrer hat Recht. Jeder Zustand hat ein bestimmtes Energiepotenzial, das bei jedem Wechsel des Zustandes (chem Reaktion) weniger wird. Das kann nicht ewig so weitergehen. Einmal ist die abgabefähige Energie erschöpft.

Das mit den Edelgasen ist nicht so falsch, was der Chemielehrer sagt. Die Verbindungen, die Edelgase eingehen können, sind anderer Natur als die bekannten aus der Chemie. Die Frage ist eher, ob man diese Verbindungen mit dazuzählt oder nicht.

ok, danke. wenn er aber sagt: "edelgase können keine verbindungen eingehen" und dies damit begründet, dass sie schon eine volle edelgasschale haben, dann ist das falsch

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@anselm

Was die klassische chemische Verbindung betrifft, hat Dein Chemielehrer wiederum Recht. Die Elektronen im Atom bewegen sich auf sogenannten Schalen. Die erste Schale, die dem Kern am nächsten ist, kann maximal 2 Elektronen haben, die weiteren Schalen maximal 8. Die uns bekannten chemischen Elemente haben 1 bis rund 100 Elektronen, wobei die Zahl der Elektronen das chemische Verbindungsverhalten bestimmt. Je nach Zahl der Elektronen des Elementes und der streng geregelten Anordnung in Schalen gibt es Elemente, deren äußere Schale nicht ganz aufgefüllt ist. Dadurch sind die Kräfteverhältnisse im Atom unausgeglichen. In diesem Zustand ist das Atom instabil und verbindet sich mit seinen benachbarten Atomen zu Molekülen, wobei die Elektronen der äußeren Schale um den gemeinsamen Kern kreisen. Dabei verbinden sich die Atome immer so zu Molekülen, dass wiederum genau 8 Elektronen die äußere Schale belegen. Die atomaren Bindekräfte sind dann wieder im Gleichgewicht und das Mölekül ist stabil. Ein einfaches Beispiel: Natriuim hat in der äußeren Schale 1 Elektron, Chlor hat sieben. Durch Verbindung miteinander haben sie gemeinsam 8 in der äußeren Schale. Bei lauter gleichartigen Atomen verbinden sich die Atome untereinander zu Molekülen, um zu einem Kräftegleichgewicht zu kommen. Aus diesem Kombinationsspiel ergibt sich auch, in welchem Mengenverhältnis sich die Atome verbinden und damit die Wertigkeit, die Bindearme des Atoms. Wasserstoff hat 1 Elektron in der äußeren Schale, Sauerstoff 6. Es müssen sich also 2 Wasserstoffatome mit einem Sauerstoffatom verbinden, um auf 8 in der gemeinsamen Schale zu kommen. Daher hat Wasserstoff ein Elektron zum Anbieten und ist damit einwertig, Sauerstoff hat zwei fehlende Elektronen und ist damit zweiwertig. Und jetzt kommt die Sache mit den Edelgasen. Die haben alle die äußere Schale voll mit 8 und sind kräftemäßig im Gleichgewicht. Sie haben also keinen Bedarf, sich zu verbinden, jedenfalls nicht im Sinne der klassischen Vebindung, wo es um den atomaren Kräfteausgleich geht und die Zahl der Elektronen die Art der chemischen Verbindung bestimmt. Edelgase können nicht auf diese Weise sich verbinden. Mir ist nicht bekannt, welcher Natur solche Verbindungen sind, mit Chemie dürfte das aber nichts zu tun haben.

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Das ist doch wie mit der Gaußverteilung. Egal, wie weit Du dich vom Mittelpunkt der Verteilung entfernst, unmöglich, wird es nie! So würde ich das auch hier sehen. Und wenn K gigantisch groß ist, ist auch die Wahrscheinlichkeit, ein Molekül des Edukts zu finden unglaublich klein - unter praktischen Gesichtspunkten definitiv vernachlässigbar.

Ob sich ein Gleichgewicht auch tatsächlich einstellt, ist eine Frage davon, wie hoch die Reaktionsgeschwindigkeiten sind und wie schnell sich das System selbst ändert.

Wenn du eine andere Meinung als dein Lehrer vertrittst und das wird abgefragt, nützt dir das besser(e)Wissen nichts.

Wenn er sagt, Edelgase gehen keine Verbindung ein und du schreibst als Antwort hin, dass sie doch eine eingehen, so wird das als Fehler gewertet.

meine frage ist keine hausaufgabenfrage, wie der rest der chemiefragen hier, sondern beruht auf interesse. wenn uns ein lehrer erzählt edelgase gehen keine verbindungen ein, liegt das daran, dass man sich im schulstoff nicht um dinge kümmert die bei -200°C passieren. ich frag das nur weils mich interessiert

ps: wenn der typ wissenschaftlich falsche sachen erzählt und ich die richtigen hinschreibe und er sie mir als fehler anstreicht, würd ich dem aber was erzählen ;)

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@anselm

Ich habe es während meiner Schulzeit oft erlebt, dass Lehrer bestimmte naturwissenschaftliche Vorgänge falsch erklärt haben. So wurde z.B. die Frage, warum ein Radfahrer nicht umfällt, mit den Kreiselkräften der Räder erklärt. Demnach dürfte jemand, der nicht radfahren kann, auch nicht umfallen. Oder bei Kufen statt Räder bei bestimmten Wintersportgeräten, wo sich überhaupt nichts dreht. Richtig ist: Der Radfahrer lenkt immer so, dass er unter seinem Schwerpunkt herfährt. Die Kreiselkräfte spielen da gar keine Rolle, weil sie viel zu gering sind. Ein Erdkundelehrer hat uns weisgemacht, dass die Ursache für die Eiszeit in einer Verschiebung der Erdachse begründet gewesen sei. Die Neigung der Erdachse hat nur auf die gegenläufige Folge der Jahreszeiten auf der südlichen und nördlichen Erdhälfte Auswirkung. Derartige Beispiele könnte ich viele aufzählen. Leider waren wir als Schüler damals nicht in der Lage, dies zu beurteilen.

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Bei genau deiner Frage spalten sich die Meinungen in der Chemie. Dies wird dir noch öfters vorkommen, wobei am besten ist, dich nach dem jeweiligen Lehrer zu richten, auch wenn du anderer Meinung bist.

Ich hatte 2 Chemielehrer, der eine zeichnete den Benzolring mal mit Ring, mal mit Doppelbindungen, beim anderen war der benzolring mit dem ring einfach falsch.

und was sind die meinungen in die sich die chemie spaltet?

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Das kann ich mir nach der Thermodynamik nicht vorstellen - die läßt immer ein kleines Schlupfloch: was absolut 100%iges gibt's nicht.
Gratulation zu Deiner Skepsis: Gerade in der Schule wirst Du häufiger mit "Lügen für Kinder" irre geführt, solange Du nicht genug Wissen angesammelt hast, um Dir die verschiedensten Prozesse und Gegebenheiten von der Pike auf erklären zu können!

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