Massenwirkungsgesetz für Reaktion mit Gasen UND Flüssigkeiten?

Wie stelle ich das MWG einer Reaktion auf, wenn ich sowohl Flüssigkeiten als auch Gase in der Reaktion habe?

Answer 1

[indiachinacook]

Im Prinzip ist das möglich, aber im Detail lästig.

Du mußt für jede Komponente den Verteilungskoeffizienten zwischen Gas und Flüssigkeit kennen, und dann natürlich noch alle Gleichgewichts­konstanten für die möglichen Reaktionen. Das gibt ein kompliziertes nichtlineares Gleichungssystem, das gelöst werden will.

Je nach Fall kann es sein, daß man mit ein paar Zusatzannahmen (z.B. un­beschränk­tes Gas­reservoir mit konstanter Zusammen­setzung) auch ganz einfach rechnen kann, aber dazu müßtest Du schon ein Beispiel geben.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Comments

[Bierdurstmensch]

Beispiel Reaktion von Lithium mit Wasser :)

[Bierdurstmensch]

@Bierdurstmensch

Und warum muss man die Gleichgewichtskonstanten für die möglichen Reaktionen kennen, es ist doch immer die gleiche, oder?

[indiachinacook]

@Bierdurstmensch

Da sind aber drei Phasen beteiligt: Festes Li, flüssiges Wasser, und H₂-Gas. Außerdem, und viel schlimmer, ist das keine Gleich­gewichts­reaktion, sondern sie läuft quantitativ ab.

[indiachinacook]

@Bierdurstmensch

Alle Konstanten sind variabel. ;-)) Zum Beispiel hängen Gleich­gewichts­konstanten stark von der Temperatur ab.

Uns selbst wenn sie immer gleich wären, müßte man sie doch kennen.

Jetzt versuche ich mir einmal ein gutes Beispiel auszudenken: Man hat eine 1 mol/l NaOH, in die Kontakt zu CO₂ als Gas steht, und man will ausrechnen, wieviel Carbonat und Hydrogen­carbonat man in die Lösung bekommt. Dann braucht man den Verteilungs­koeffizienten, das ist die Gleichgewichts­konstante für die Reaktion

CO₂ (g)   ⇌   CO₂ (l)

und noch alle Gleichgewichte in der Lösung: Zwei Säure­dissoziations­gleichgewichte der Kohlensäure, und das Wasser­gleichgewicht. Das ist natürlich lästig zu lösen.

Wenn allerdings im Gasraum ständig eine konstante CO₂-Kon­zentra­tion herrscht (und deshalb auch in der Flüssigkeit), dann wird die Aufgabe viel leichter zu berechnen.

Answer 2

[vach77]

Du kannst wie gewohnt die Konzentrationen einsetzen wie Dir das folgende Beispiel am Iodwasserstoffgleichgewicht zeigt:

H₂ + I₂ --> 2 HI

H₂ und HI sind Gase, das Iod dagegen fest.

Das MWG ist aber trotz der verschiedenen Zustandsformen der Stoffe:

K = c²(HI) : [c(H₂) · c(I₂)]