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Das chemische Gleichgewicht

Das chemische Gleichgewicht. . Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007. Viele Reaktionen laufen unvollständig ab!. Auch nach „unendlich“ langer Zeit haben nicht alle Edukte vollständig reagiert. Die Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer ändern sich nicht.

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Das chemische Gleichgewicht

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Presentation Transcript

  1. Das chemische Gleichgewicht

  2. Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

  3. Viele Reaktionen laufen unvollständig ab! Auch nach „unendlich“ langer Zeit haben nicht alle Edukte vollständig reagiert. Die Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer ändern sich nicht. WIE LASSEN SICH DIESE EXPERIMENTELL ERMITTELTEN DATEN IM TEILCHENMODELL ERKLÄREN??

  4. Ägypten, 1798-1801 Rosetta-Stein Claude-Louis Berthollet http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Berthollet_Claude_Louis_.jpg&filetimestamp=20060507071311 http://www.uncp.edu/home/rwb/Rosetta_Stone_BW.jpeg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/e/e4/Description_de_l%27Egypte,_1823(1).png

  5. Charakteristika von chemischen Reaktionen • Stoffumwandlung • Energieumsatz • Umkehrbarkeit

  6. Charakteristika von chemischen Reaktionen im Teilchenmodell betrachtet • Stoffumwandlung: Teilchen gruppieren sich neu. Das geschieht, wenn sie genügend heftig und richtig orientiert aufeinandertreffen. • Energieumsatz: Energieaufwand um Teilchenverbände zu lösen; wenn Verbände gebildet werden, wird Energie frei. • Umkehrbarkeit: „neue“ Gruppierung von Teilchen verändert sich durch erneutes Zusammentreffen wieder zur „alten“ Gruppierung.

  7. Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

  8. Hin- und Rückreaktion laufen ab! Im „Gleichgewicht“ befindet sich eine Reaktion, wenn Hin- und Rückreaktion gleich schnell ablaufen. Excel-Datei A + B  C + D

  9. http://www.rrr.de/anja/umaterial/pics/chemgg_apfelkrieg02.jpghttp://www.rrr.de/anja/umaterial/pics/chemgg_apfelkrieg02.jpg Ein Gleichgewicht stellt sich ein

  10. Hin- und Rückreaktion Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

  11. Das Massenwirkungsgesetz „wirksame Masse“ = Konzentration (veraltet) Reaktionsgleichung: a A + b B  x X + z Z Massen- wirkungsgesetz:

  12. Interpretation von Ausgangssituation: Alle Stoffe im stöchiometrischen Verhältnis gemischt (a A und b B und x X und z Z in einem geschlossenen System). Bildet sich nun a) viel Produkt: dann ist K gross, „das Gleichgewicht liegt auf Produktseite“ b) viel Edukt: dann ist K klein, „das Gleichgewicht liegt auf Eduktseite“

  13. Beeinflussen der Gleichgewichtslage Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

  14. Zugabe eines Edukts Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

  15. Zugabe eines Edukts: Beispielrechnung A + B  C, K=0.15 Gleichgewicht 1: 10 A + 20 B  30 C Zugabe von 168A: Neues Ggw stellt sich ein: 160 A + 2 B  48 C Wenn ein teuer Stoff möglichst vollständig reagieren soll, gibt man den Reaktionspartner „im Überschuss“ zu.

  16. Entzug eines Produkts z.B. Produkt abdestillieren; Produkt ausfrieren; Produkt in Lösemittel lösen ... Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

  17. Temperaturveränderung Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

  18. Wie geht das? Wärmezufuhr begünstigt die endotherme Reaktion Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

  19. Wie geht das? Abkühlen begünstigt die exotherme Reaktion Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

  20. Temperaturabhängigkeit 2 NO2 (g)  N2O4 (g) braun farblos Hinreaktion: exotherm Rückreaktion: endotherm

  21. Druckabhängigkeit Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

  22. Druck-abhängigkeit 2 NO2 (g) N2O4 (g) Folie von S. Stieger, Kanti Solothurn

  23. Ammoniaksynthese N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) Die Hinreaktion ist exotherm. Wie wirken sich Änderungen von Druck und Temperatur auf die Gleichgewichtslage aus?

  24. Ammoniakbildung in Abhängigkeit von Druck und Temperatur Folie von S. Stieger, Kanti Solothurn

  25. Ammoniak-Synthese H H H H H H Fe-Katalysator H H H H N N H H H H H H H H H H N N N N H H H H H H H H H N H N H H H N H N H H H H H N H N H H Folie von S. Stieger, Kanti Solothurn

  26. Hain, K. et al. Chemie macchiato, Pearson Studium 2007

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