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2.10 Verschiebung des Gleichgewichts

Die Lage des GG ergibt sich aus dem Zusammenwirken von Hinreaktion und Rückreaktion. Das GG verschiebt sich, wenn beide Reaktionen verschieden stark geändert werden.

Das ist häufig der Fall bei einer Änderung von

  1. Konzentration (Konzentration = Stoffmenge/Volumen)
  2. Temperatur
  3. Druck

2.10.1 Änderung der Konzentration und Temperatur

α) einmaliger Zusatz von Stoff D
Es erfolgen mehr Rückreaktionen (Wichtig, das über das Kollisionsmodell zu verstehen: durch mehr Teilchen wird häufiger ein Zusammenstoß zwischen C und D erfolgen); dadurch stellt sich ein neues Gleichgewicht ein. Man sagt: „Das GG wird nach links verschoben.“

Roter Pfeil: Zugabe von dem Stoff D -> Stoff D kollidiert häufiger mit C und reagieren miteinander. Dadurch werden es etwas weniger Stoffe C und D (blaue Pfeile auf der Produktseite); gleichzeit entstehen etwas mehr Stoffe A und B. Bitte immer dran denken, bei einem Gleichgewicht gibt es immer alle Stoffe; hier also gibt es gleichzeitig A, B, C und D!. Man kann sich das relativ schnell veranschaulichen, wenn man bei einer Reaktionsgleichung die Pfeile reinschreibt. 

08 ta aenderung der konzentrationen 


β) einmalige Wegnahme von Stoff D

Jetzt seid ihr dran. Wie ändert sich das GG, wenn man einmalig den Stoff D wegnimmt. Macht eine analoge Reaktionsgleichung mit Pfeilen wie oben. 

γ) dauernde Wegnahme von Stoff D (z.B. als Gas)

Wie ändert sich bei dauerhaften Wegnahme das GG, wenn der Stoff D, der entsteht, permanent aus dem System verdampft? 

Eisenrhodanit-Gleichgewicht

Vergleich dazu Arbeitsblatt zum Experiment. 

Vereinfachte Reaktionsgleichung:

11-ta-eisenrhodanid-gleichgewicht

 

a) Das 1. RG bleibt unverändert und dient zum Vergleich!

b) Ein Spatellöffel NH4Cl (Ammoniumchlorid) wird in das Reagenzglas 2 gegeben.
Beobachtung: Die Lösung wird heller.

Wie kann man das mit Hilfe des Verschiebung des Gleichgewichts deuten? 

c) Ein Spatelspitze FeCl3 (Eisenchlorid) wird in das Reagenzglas 3 gegeben.

Nenne die mögliche Beobachtung und Deutung: 

d) Ein Spatellöffel NH4 SCN (Ammoniumrhodanid = Ammoniumthiocyanat) wird in das Reagenzglas 4 gegeben.

Ergebnis: Konzentrationserhöhung eines Reaktionspartners begünstigt die Reaktion, die diesen Stoff verbraucht.

e) Reagenzglas 5 wird in heißes Wasser gestellt.

Beobachtung: Die Lösung wird heller

f) Reagenzglas 6 wird in Eiswasser gestellt

Überlegt, was jetzt die Beobachtung sein könnte: 

Ergebnis:
• Temperaturerhöhung begünstigt die endotherme Reaktion;
• Temperaturerniedrigung begünstigt die exotherme Reaktion.

FeCl3 + 3 NH4SCN   ⇌   Fe(SCN)3 + 3 NH4Cl           ΔH<0


b) weitere Beispiele

H2O (l)  ⇌  H2O  (g)       ΔH=+41 kJ
flüssig     gasförmig

Temperaturerhöhung --> mehr Wasser verdampft.  

 

2.10.2 Änderung des Drucks

a) Chlorethandampf - Chlorethanflüssigkeit (Kältespray); genau: Monochlorethan

C2H5Cl (g) ⇌ C2H5Cl  (l)

α) Bei Druckerhöhung bilden sich im Kolbenprober Chlorethantröpfchen:

 02 ta aggregatzustaende und experimente chlorethan b

β) Bei Druckerniedrigung verschwinden diese Chlorethantröpfchen wieder.

  02 ta aggregatzustaende und experimente chlorethan a

γ) Ergebnis:
• Druckerhöhung begünstigt die Reaktion mit Volumenabnahme.

 

b) weitere Beispiele

H₂O (s) ⇌ H₂O (l)
Fest (solid) flüssig (liquid)

Druckerhöhung verschiebt das Gleichgewicht nach rechts, Wasser wird flüssig.  

Grund: flüssiges Wasser hat eine größere Dichte (kleineres Volumen) als Eis (Eis schwimmt).