Was zeichnet ein chemisches Gleichgewicht aus?

dynamisch (Reaktionen laufen ständig weiter) reversibel (Hin- und Rückreaktion) Konzentrationen von Edukten und Produkten bleiben konstant

Was passiert im Gleichgewichtszustand mit der Reaktion?

Die Reaktion läuft weiterhin vorwärts und rückwärts, aber mit gleicher Geschwindigkeit.

Wie verändern sich die Konzentrationen beim Erreichen des Gleichgewichts?

- Eduktkonzentration nimmt ab und bleibt konstant. - Produktkonzentration nimmt zu und bleibt konstant.

Was bedeutet endotherm bzw. exotherm?

endotherm: Energie wird aufgenommen (ΔH > 0 also positiv) exotherm: Energie wird abgegeben (ΔH < 0 also negativ)

Beispiel für ein physikalisches Gleichgewicht?

Eis ⇌ flüssiges Wasser bei 0 °C

Was beschreibt das Massewirkungsgesetz (MWG)?

Das Verhältnis von Produkt- zu Eduktkonzentrationen im Gleichgewicht.

Für welche Stoffe gilt das Massewirkungsgesetz?

Nur für Gase, Feststoffe und Flüssigkeiten werden weggelassen

Wie lautet die allgemeine Formel für K oder Q?

K oder Q = (Produkt) / (Edukt) Koeffizienten werden zu Hochzahlen

Was ist der Reaktionsquotient Q?

Er beschreibt den momentanen Zustand einer Reaktion (nicht unbedingt Gleichgewicht).

Wann gilt Q = K?

Im Gleichgewichtszustand

Wie vergleicht man Q und K?

Q = K → Gleichgewicht Q < K → Reaktion nach rechts Q > K → Reaktion nach links

Was sagt die Größe von K aus?

K > 1 → produktbevorzugend K < 1 → eduktbevorzugend

Zusammenhang zwischen K und ΔG° (Gibbs-Energieänderung einer Reaktion)?

K > 1 → ΔG° negativ K < 1 → ΔG° positiv

Hat die Gleichgewichtskonstante K eine Einheit?

Nein, sie ist einheitenlos (Aktivität).

Wovon hängt K ab?

Nur von der Temperatur

Was ist eine ICE-Tabelle?

Hilfsmittel zur Berechnung von Gleichgewichtskonzentrationen I = Initial, C = Change, E = Equilibrium

Wann benutzt man eine ICE-Tabelle?

Wenn nicht alle Stoffmengen im Gleichgewicht bekannt sind.

Schritte zur Berechnung von K?

1. Reaktionsgleichung aufstellen 2. ICE-Tabelle 3. Gleichgewichtswerte einsetzen 4. K berechnen

Wie berechnet man Gleichgewichtskonzentrationen?

1. K-Gleichung aufstellen 2. ICE-Tabelle 3. x berechnen 4. x einsetzen

Was passiert mit K bei einer Richtungsänderung der Reaktion?

Kneu = 1 / Kalt

Was passiert mit K bei Änderung der Koeffizienten?

Die gesamte Gleichung wird entsprechend potenziert.

Wie kombiniert/addiert man Gleichgewichte?

Kgesamt = K₁ × K₂

Was besagt das Prinzip von Le Chatelier?

Ein System im Gleichgewicht weicht einem äußeren Zwang aus.

Einfluss der Temperatur auf das Gleichgewicht?

T↑ → Verschiebung in endotherme Richtung (Heiß -> frisst Wärme -> endotherm) T↓ → Verschiebung in exotherme Richtung (Kalt -> macht Wärme -> exotherm)

Einfluss eines Katalysators?

keine Änderung von K beschleunigt nur die Reaktion

Einfluss von Konzentrationsänderungen?

- K bleibt gleich - Gleichgewicht verschiebt sich

Was passiert bei Zugabe von Edukt?

Gleichgewicht verschiebt sich nach rechts (mehr Produkt).

Was passiert bei Entfernen von Produkt?

Gleichgewicht verschiebt sich nach rechts.

Einfluss von Druck bei Gasreaktionen?

Gleichgewicht verschiebt sich zur Seite mit weniger Mol Gas.

Raumtemperatur in Kelvin?

25 °C = 298 K

Ziel des Haber-Bosch-Verfahrens?

Optimierung von Ausbeute und Reaktionsgeschwindigkeit durch hohen Druck, hohe Temperatur, Entfernen von NH₃.

Wie beeinflusst Energie (Temperatur) das chemische Gleichgewicht und was bedeutet exotherm / endotherm?

Energie wird wie ein Reaktionspartner behandelt (Le-Chatelier) Energie hinzufügen (+Energie): → Gleichgewicht verschiebt sich auf die Seite ohne Energie → endotherme Richtung Energie entziehen (−Energie): → Gleichgewicht verschiebt sich auf die Seite mit Energie → exotherme Richtung Exotherme Reaktion: Energie auf der Produktseite ΔH < 0 Endotherme Reaktion: Energie auf der Eduktseite ΔH > 0

Wie beeinflusst eine Druckänderung das chemische Gleichgewicht bei Gasreaktionen?

- Größeres Volumen → kleinerer Druck - Kleineres Volumen → größerer Druck Erhöhter Druck (kleineres Volumen): → Gleichgewicht verschiebt sich zur Seite mit weniger Mol Gas Verringerter Druck (größeres Volumen): → Gleichgewicht verschiebt sich zur Seite mit mehr Mol Gas Wichtig: Nur relevant bei Gasreaktionen, Feststoffe und Flüssigkeiten haben keinen Einfluss Merksatz: „Druck mag weniger Teilchen.“

exotherme Reaktion Bedeutung für K

K nimmt mit steigender Temperatur ab

endotherme Reaktion Bedeutung für K

K nimmt mit steigender T zu