eqiooki.de • Chemie • Chemisches Gleichgewicht

Reaktionsgeschwindigkeit.

Eine chemische Reaktion verläuft umso schneller, je größer die Änderung der Konzentration in einer bestimmten Zeit ist. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist der Quotient aus der Konzentrationsänderung in der dafür benötigten Zeitspanne.
Die Änderung der Reaktionsbedingungen [Temperatur, Druck, Zerteilungsgrad] bewirkt eine Änderung der Reaktionsgeschwindigkeit.

vollständiger Stoffumsatz → Ausgangsstoffe werden vollständig zu Reaktionsprodukten umgesetzt [irreversibel], z.B.: Verbrennung von Ethanol
C₂H₅OH + 3 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O ; ΔH = –a kJ · mol^–1 [exotherm]

unvollständiger Stoffumsatz → Reaktionsprodukte reagieren wieder unter Bildung der Ausgangsstoffe: umkehrbare chemische Reaktion [reversibel; bestehend aus Hin- und Rückreaktion; Einstellung eines chemischen Gleichgewichts], z.B. Ammoniaksynthese
3 H₂ + N₂ →← 2 NH₃ ; ΔH = –b kJ · mol^–1 [exotherm]

Konzentrations-Zeit-Diagramm
t_E = Einstellzeit des chemischen Gleichgewichts

Merkmale des chemischen Gleichgewichts.

Der fortlaufende gleichzeitige Ablauf von Hin- und Rückreaktionen führt [im geschlossenen Gefäß] zu einem chemischen Gleichgewicht:

die Konzentrationen der Stoffe bleiben konstant: Δc = 0 [weil c(A) : c(R) = const.]
die Geschwindigkeit von Hin- und Rückreaktion sind gleich: v_Hin = v_Rück

Prinzip vom kleinsten Zwang.

Prinzip von Le Chatelier: "Übt man auf ein chemisches System im Gleichgewicht einen Zwang aus, so reagiert es so, dass die Wirkung des Zwanges minimal wird."
Zwang = Änderungen von Temperatur, Druck, Konzentrationen

Temperaturerniedrigung → fördert die exotherme Reaktion
Temperaturerhöhung → fördert die endotherme Reaktion
Druckerniedrigung → fördert die Reaktion unter Volumenzunahme
Druckerhöhung → fördert die Reaktion unter Volumenabnahme
ein Ausgangsstoff im Überschuss → fördert die Reaktion, wo der Stoff verbraucht wird
ein Reaktionsprodukt entziehen → fördert die Reaktion, wo der Stoff entsteht

Beispiel. Ammoniaksynthese.

3 H₂ + N₂ →← 2 NH₃ ; ΔH = –92,4 kJ · mol^–1

Temperaturerniedrigung → fördert die exotherme Hinreaktion [Praxis 450-550°C, da Arbeitstemperatur des Katalysators]
Katalysator [Eisen] beschleunigt die Reaktion [Hin- und Rückreaktion], so dass ökonomischer gearbeitet werden kann
Druckerhöhung → fördert die Hinreaktion [Volumenabnahme von 4 mol Gasen vor und 2 mol Gas nach der Reaktion mit V ~ n]
Wasserstoff im Überschuss → fördert die Hinreaktion; günstig, da Wasserstoff mit höherer Stoffmenge vertreten
Ammoniak ständig entziehen → fördert die Hinreaktion; Ammoniak wird ständig herausgekühlt

Chemie.

Chemisches Gleichgewicht.

Reaktionsgeschwindigkeit.

Stoffumsatz.

Chemisches Gleichgewicht.

Merkmale des chemischen Gleichgewichts.

Prinzip vom kleinsten Zwang.

Beispiel. Ammoniaksynthese.

Tipp.

Downloads Gymnasium.

Downloads Realschule.