Chemisches Gleichgewicht?
Hallo,
ich hab ein Problem und zwar verstehe ich dieses Thema nicht. Speziell eine Sache: Also: Man hat zwei Stoffe, die zu einem Stoff reagieren, also Edukte, die zu Produkten reagieren. Diese Reaktion ist bei einer Gleichgewichtsreaktion dann auch umkehrbar, also reagieren die Produkte zurück zu den Edukten. Nun ist es ja so, dass am Anfang mehr Edukte als Produkte vorhanden sind und die Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration abhängig ist, also je mehr vorhanden ist, desto schneller verläuft die Reaktion. Nach und nach hat man dann ja mehr Produkte und weniger Edukte, die Reaktionsgeschwindigkeit von den Edukten nimmt also ab und die von den Produkten zu. Das chemische Gleichgewicht ist erreicht, wenn die Hin U Rückreaktion dieselbe Geschwindigkeit haben. Das habe ich verstanden. Was ich nicht verstehe ist, wie es sein kann, dass z.B. mehr Produkte vorhanden sind und weniger Edukte und die Hin und Rückreaktion trotzdem in der gleichen Geschwindigkeit ablaufen. Ich dachte die Geschwindigkeit wäre abhängig von der Konzentration und die ist ja dann bei den Produkten höher?
Sorry, ich bin nicht gut in Chemie, also falls die Frage dumm ist, sorry. Ich wäre für eine Erklärung sehr dankbar!
2 Antworten
> wenn die Hin U Rückreaktion dieselbe Geschwindigkeit haben.
Korrekt. Also wenn pro Zeiteinheit gleich viel Produkt gebildet (durch die Hinreaktion) und zerlegt (durch die Rückreaktion) wird.
> dachte die Geschwindigkeit wäre abhängig von der Konzentration
Ja. Auch - aber nicht nur. Sie hängt auch von der Temperatur ab und von der Anwesenheit von Katalysatoren. Spielt aber hier keine Rolle.
Für A + B -> C haben wir häufig ein Geschwindigkeitsgesetz der Form (wenn mit c die Konzentration von C gemeint ist):
dc/dt = k1 * [A] * [B]
und für die Rückreaktion A + B <- C
dc/dt = k2 * [C]
Wichtig ist: k1 und k2 sind nicht gleich. Sie haben verschiedene Vorzeichen, verschiedene Zahlenwerte und im Beispiel auch verschiedene Einheiten.
Je größer die Konstante der Hinreaktion und der Rückreaktion (*) sind, umso mehr C und weniger A und B liegen im Gleichgewicht vor.
(*) bei der Rückreaktion klingt das verwirrend, aber k2 ist negativ - und dass k2 größer wird ist gleichbedeutend mit kleiner werdendem Betrag:
- 0,1/s ist kleiner als -0,01/s.
Das chemische Gleichgewicht ist erreicht, wenn die Hin U Rückreaktion dieselbe Geschwindigkeit haben.
Diese Annahme ist genau falsch! Ein Gleichgewicht stellt sich ein, wenn es KEINE Änderung der Stoffmengen mehr nach einer gewissen Zeit gibt.
Überleg mal, was es bedeutet, wenn beide Reaktion gleichschnell verlaufen und was schneller verläuft wenn am Ende mehr Produkte oder Edukte übrig bleiben.
Nein, das ist FALSCH oder nur bedingt richtig.
Überleg doch mal, wenn Pro Zeiteinheit 10 Einheiten Produkte und 10 Einheiten Edukte wieder entstehen, was das bedeutet. Auch in diesem Fall hätten Hin- und Rückreaktion die gleiche Geschwindigkeit.
Angenommen Du hast 10 Einheiten Edukte, dann entstehen sofort 10 Einheiten Produkte, welche wieder zurückreagieren. Du hast praktisch KEINE Änderung.
Das geht auch mit 1000 oder 100000.
Wenn aber Das Verhältnis Hin- und Rück sagen wir mal 10 zu 1 beträgt, also 10 Einheiten Produkte nach einer Zeiteinheit und dann 1 davon zurückreagiert, hast Du auch nach einer gewissen Zeit ein Gleichgewicht, nur dann liegt am Ende mehr Produkte als Edukt vor.
Zu sagen, WEIL sich nichts mehr verändert muss ein Gleichgewicht vorliegen und die Reaktion-Geschwindigkeit ist gleich, ist nicht richtig.
Ich habe doch geschrieben, dass es keine Änderung mehr gibt, eben weil Hin und Rückreaktion in der gleichen Geschwindigkeit verlaufen. Wenn z.B. mehr Produkte übrig bleiben, dann ist die Hinteraktion schneller verlaufen. Trotzdem verstehe ich nicht, wenn doch die Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration der Stoffe abhängig ist, wie kann es sein, dass es bei unterschiedlichen Konzentrationen der Produkte und Edukte zu keiner Änderung mehr kommt.