Massenwirkungsgesetz Chemisches Gleichgewicht

1. 21.05.14 MassenwirkungsgesetzChemisches Gleichgewicht AC I Seminar Ilda Sokolovic Herr Dr. Fink .

2. Gliederung • Chemisches Gleichgewicht • Herleitung des Massenwirkungsgesetz • Gleichgewichtskonstanten Kp, Kc • Bezeichnung „Massenwirkungsgesetz“ AC I Seminar - Ilda Sokolovic

3. Chemisches Gleichgewicht • Beispiel: Haber-Bosch-Verfahren • N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g) • 2 NH3(g) → N2(g) + 3 H2(g) • N2(g) + 3 H2(g) ⇌ 2 NH3(g) • Homogene Reaktion • Reversible Reaktionen werden durch einen „Gleichgewichtspfeil“ ⇌ zum Ausdruck gebracht • Dynamischer Gleichgewichtszustand: vh = vr AC I Seminar - Ilda Sokolovic

4. Herleitung Massenwirkungsgesetz • A + B ⇌ C + D • Reaktionsgeschwindigkeit: Änderung der Stoffmengenkonzentration pro Zeit • = = AC I Seminar - Ilda Sokolovic

5. Allgemeines Massenwirkungsgesetz • ⇌ • Kc = c^x(X) ⋅ c^y(Y) ⋅ … / c^a(A) ⋅ c^b(B) ⋅ … • Reaktionsquotient = Q • Q < K: Verbrauch Edukte, Bildung der Produkte bis Reaktion im GG • Q = K: Reaktion im GG • Q > K: Verbrauch der Produkte, Bildung der Edukte bis Reaktion im GG AC I Seminar - Ilda Sokolovic

6. Interpretation der Gleichgewichtskonstante • Kc ist temperaturabhängig und unabhängig von Druck, Stoffmenge und Katalysatorzusatz! • Kc << 1: Reaktion läuft nahezu nicht ab • Kc = 1: c(Produkte) = c(Edukte) • Kc >> 1: Reaktion läuft nahezu vollständig ab AC I Seminar - Ilda Sokolovic

7. Beispiel • 4HCl(g) + O2(g) ⇌ 2H2O(g) + 2Cl2(g) • Kc= c^2(H2O)*c^2(Cl2) / c^4(HCl)*c(O2) AC I Seminar - Ilda Sokolovic

8. Beispiel: H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) • Kc = c²(HI) / c(H2)*c(I2) = 54,5 bei 425°C AC I Seminar - Ilda Sokolovic

9. Gleichgewichtskonstante Kp • Der Partialdruck eines Gases ist proportional zu seiner Stoffmengenkonzentration • Ideales Gasgesetz: • pV=nRT • P=n/V*RT=cRT • a A(g) + bB(g) + …. ⇌ xX(g) + y Y(g) + … • Kp=p^x(X)*p^z(Z)/p^a(A)*p^b(B) AC I Seminar - Ilda Sokolovic

10. Bezeichnung „Massenwirkungsgesetz“ • Stoffmengenkonzentration c wurde früher als „wirkende Masse“ bezeichnet • Konzentration entspricht nicht der Masse! • Zusammenhang von Stoffmenge und Masse: • n=m/M • Masse ist für jede Verbindung spezifisch und unterschiedlich AC I Seminar - Ilda Sokolovic

11. Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit! AC I Seminar - Ilda Sokolovic

12. Quelle • E. Riedel, C. Janiak: Anorganische Chemie. de Gruyter, Berlin - New York, 8. Auflage • C. E. Mortimer, U. Müller: Chemie. Georg Thieme Verlag, Stuttgart - New York, 11. Auflage • http://www.jagemann-net.de/gleichgewicht/files/iodwasserstoff_ggw.gif AC I Seminar - Ilda Sokolovic