Kann mir jemand das chemische Gleichgewicht/Massenwirkungsgesetz erklären?

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3 Antworten

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

A, B und C sollen farblos und D zum Beispiel rot sein.

Die Reaktion startet, indem A und B miteinander reagieren. Wenn sich C und B bilden, ist aber auch die Rückreaktion möglich, also die Reaktion C + D --> A + B. Es hängt nun ganz von den Reaktionsbedingungen (Temperatur, bei Gasen auch Druck, u.a.) ab, ob sich mehr C und D oder mehr A und B bilden.

Du siehst, wie sich der Inhalt des Reaktionsgefäßes rot färbt. Wird die rote Farbe nicht mehr intensiver oder heller, dann sagst Du: "Jetzt ist die Reaktion beendet".

In Wirklichkeit laufen aber nach wie vor die sogenannte Hin- und die Rückreaktion ab, und der Chemiker sagt: "Die Reaktion ist jetzt im Gleichgewicht".

Das darfst Du aber nicht so verstehen, dass die Edukte und Produkte im Stoffmengenverhältnis 1 : 1 vorliegen.

Es kommt aber vom Ausdruck her noch toller, denn der Chemiker sagt: "Das Gleichgewicht ist auf die Produkt- oder auf die Eduktseite verschoben". Er will damit sagen, dass nach Einstellung des Gleichgewichts mehr Produkte oder mehr Edukte vorliegen.

Wahrscheinlich habt ihr bis jetzt nur Reaktionen kennengelernt, bei denen das Gleichgewicht fast ganz auf der Produktseite lag (Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser oder die Reaktion Magnesium und Sauerstoff zu Magnesiumoxid).

Das chemische Gleichgewicht kann man mathematisch erfassen und bringt dies im Massenwirkungsgesetz (MWG) zum Ausdruck. Das soll aber hier nicht auch noch erläutert werden.

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Die einfache Version:

Ein chemisches Gleichgewicht stellt sich ein wenn eine Reaktion reversibel ist und nicht vollständig abläuft. 

Das heißt, es reagiert nicht alles zu den Endprodukten (Produkte)  auf der rechten Seite der Reaktionsgleichung, sondern ein Teil der Ausganssubstanzen (Edukte) auf der linken Seite der Reaktionsgleichung bleibt erhalten. Wenn dieser Gleichgewichtszustand erreicht ist bleibt also die Konzentration der Produkte und Edukte gleich (zumindest makroskopisch- auf der Teilchenebene  finden andauernd Hin- und Rückreaktionen statt, aber die Gesamtkonzentrationen bleiben gleich).

Diese (bei gleichen & gleichbleibenden Umgebungsparametern) reaktionsspezifische  Konstanz wird durch das Massenwirkungsgesetz beschrieben, als:

Der Quotient aus dem Produkt der Konzentrationen der Endprodukte und dem Produkt der Edukte ist konstant. Die Konstante nennt man "Gleichgewichtskonstante". 

Das Alles ist aber auch auf vielen Seiten (Wiki, Seilnacht, Chemgapedia, div. Uniseiten ....) gut und in beliebiger Komplexität erklärt...

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Im Gleichgewichtszustand ist der Quotient aus dem Produkt der Konzentrationen der Produkte und dem Produkt der Konzentrationen der Edukte konstant. Die Konzentration der Reaktionspartner im Gleichgewicht wird Gleichgewichtskonzentration genannt.
(Wikipedia)

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