Hat eine Änderung des Drucks Einfluss auf das chemische Gleichgewicht?

Beispielsweise die Reaktion von Ethen und Wasserstoff zu Ethan

H2 (g) + C2H4 (g) -> C2H6 (g) ; Delta H <0

Hat die Änderung des Drucks hier einen Einfluss auf das Gleichgewicht (wenn ja warum)?

Answer 1

[Emix22]

Ja, da ein äußerer Zwang auf das chemische Gleichgewicht ausgeübt wird (siehe Prinzip von Le Chatelier).

Bei einer Druckerhöhung kommt es zu einer Volumenverminderung, wodurch sich das chemische Gleichgewicht auf die Seite verschiebt, auf der weniger Gasteilchen zu finden sind. Das Gleichgewicht verschiebt sich somit auf die Seite, auf der weniger Gasteilchen zu finden sind: nach rechts.

Comments

[emma4834]

Also, weil auf der Seite der Produkte weniger Druck herrscht oder?

[willi55]

@emma4834

Der Partialdruck des Produktes ist kleiner als die Summe der Partialdrucke der Edukte.

Druck ist zu allgemein und kann nicht "auf einer Seite" größer oder kleiner sein. Er ist im gesamten Reaktionsgefäß gleich.

Du solltest es daher entweder mit Partialdrucken oder mit der Faustregel der Teilchenzahl auf den verschiedenen Seiten der Reaktionsgleichung lösen.

[emma4834]

Und was ist, wenn die Temperatur gesenkt wird, nimmt die Konzentration von Ethan dann zu?

[Emix22]

@emma4834

Also du hast eine exotherme Reaktion vorliegen: Eine Temperaturerniedrigung sorgt dafür, dass sich das Gleichgewicht auf die Seite der Produkte verschiebt, wodurch eine Hinreaktion begünstigt wird.

[emma4834]

@Emix22

Aber warum wird die Hinreaktion begünstigt, wenn sich das Gleichgewicht auf die Seite der Produkte verschiebt?

[Emix22]

@emma4834

Das ist die Hinreaktion.

[emma4834]

@Emix22

Hä?

[Emix22]

@emma4834

Hinreaktion: Edukt —> Produkt

Rückreaktion: Produkt —> Edukt

[emma4834]

@Emix22

Also nimmt die Konzentration von Ethan bei einer Temperaturabsenkung zu?

[Emix22]

@emma4834

Das Gleichgewicht verschiebt sich bei einer Temperaturerniedrigung auf die Seite der Produkte (und somit zu Ethan), aber nur weil es eine exotherme Reaktion (es gilt nämlich: Delta H<0) ist.

[emma4834]

@Emix22

Ja das habe ich doch auch verstanden, nimmt die Konzentration von Ethan dann zu?

[Emix22]

@emma4834

Ja, das habe ich dir aber auch mit meinen vorherigen Antworten bereits bestätigt.

[Picus48]

Bei dem Beispiel ist jedoch die Menge identisch.

Links sind doppelt so viele Gasteilchen wie rechts!

[Emix22]

@Picus48

Habe es korrigiert, Verzeihung!

Answer 2

[indiachinacook]

Grundsätzlich gilt, daß das chemische Gleichgewicht vom Druck (ebenso wie von der Temperatur) abhängt. Die Druckabhängigkeit hängt mit der Änderung des Vo­lu­mes durch die Reaktion zusammen, je größer dieses ΔV ist, desto stärker ändert sich die Gleichgewichtslage mit dem Druck.

Gewöhnlich erzeugen chemische Reaktionen keine großen Volumsänderungen, be­son­ders wenn nur kondensierte Phasen (Flüssigkeit, Festkörper) daran beteiligt sind. An­ders sieht es jedoch bei Gasreaktionen aus, da kann sich das Volumen sehr stark än­dern. Wenn das der Fall ist, dann kann auch das Gleichgewicht sehr druck­abhän­gig sein, und moderate Drücke von ein paar bis paar hundert Atmosphären können es sehr weit verschieben.

C₂H₄ + H₂ ⟶ C₂H₆       ΔH < 0

In Deinem Fall reagieren zwei Mol Gas zu einem Mol Gas, das Volumen halbiert sich al­so. Druckerhöhung sollte also das Gleichgewicht wirkungsvoll auf die Produktseite ver­schie­ben. In der Praxis liegt das Gleichgewicht allerdings bereits bei Normaldruck weit rechts, so daß Druckerhöhung daran nichts ändert; das geht jedoch nicht aus Dei­ner An­gabe hervor.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik