Hat die Gleichgewichtskonstante eine Einheit? (Massenwirkungsgesetz)
Hi.
Ich schaue mir gerade ein paar (schon gemachte!!!) Übungsaufgaben aus Chemie zum Massenwirkungsgesetz an. Dabei ist mir aufgefallen, dass weder in irgendeiner Aufgabenstellung noch sonst irgendwo eine Einheit der Gleichgewichtskonstante zu finden ist. Ist diese immer Dimensionslos oder gibt es da Ausnahmen?
Danke schon mal im voraus:)
3 Antworten
Das ist eine extrem Schwierige Frage. Die ganze Thermodynamik hat ein bitteres Einheitenproblem, weil dauern Logarithmen vorkommen.
Einerseits schreibt man gewöhnlich K = c(Produkte) / c(Edukte), und wenn sich die Teilchenzahl bei der Reaktion ändert, dann kann das ganze nicht dimensionslos sein. Andererseits schreibt man auch ΔG=RT ln(K), und das darf man ja nicht, wenn K eine Einheit hat.
Das ganze Problem verdampft, sobald man statt Konzentrationen Aktivitäten verwendet, denn die sind dimensionslos. Das können aber nur Theoretiker; in der Praxis kranken die Aktivitäten daran, daß sie niemand messen kann. Und fast niemand hat überhaupt verstanden, wie sie definiert sind.
Mit einem Wort: Was Du fragst ist definitiv fortgeschrittene Thermodynamik. Ohne chemisches Potential und statistischen Ensembles ist es aussichtslos, das verstehen zu wollen.
Das wirklich Wunderbare ist jedoch, daß man als Nicht-Experte all die Einheitenschludereien betreiben kann und trotzdem was Vernünftiges rauskriegt. Das liegt, kurz gesagt, an den cleveren Standard-Bedingungen, die sich die Thermodynamiker ausgedacht haben, um ihr unsauberes Einheitensystem erfolgreich verwenden zu können.
Die Gleichgewichtskonstante K gibt ja nur ein Verhältnis an und hat somit keine Einheit.
Das kann man nicht wirklich so sagen. Beispiel:
N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃
Kc = c²(NH₃) / (c(N₂)·c³(H₂))
Kp = p²(NH₃) / (p(N₂)·p³(H₂))
Kp = Kc / p₀²
Allein die Tatsache, daß die beiden verschieden sind, zeigt ja bereits, daß das „Verhältnis“argument so nicht stimmt. Der Umrechnungsfaktor ist das Quadrat des Standard-Luftdruckes (naja, zumindest wenn man die Experimente bei Standarddruck ausführt) und daher dimensionsbehaftet.
Der folgende Link
http://www.wer-weiss-was.de/chemie/ist-die-gleichgewichtskonstante-immer-einheitslos
zeigt Dir das Problem, das in der Schule so nie angesprochen wird (weil der Lehrer sich vielleicht auch mit einer Antwort schwer tut).