Was sagt das Ergebnis vom Massenwirkungsgesetz aus?
Wir wissen ja, desto größer der Nenner (Edukte), desto kleiner ist K. Wie groß könnte die Zahl denn ungefähr werden? Und heißt eine große Zahl bei K, dass das Gleichgewicht mehr bei den Produkten liegt? Und werden die Konzentrationen oder Aktivitäten in Aufgaben genannt oder muss man diese selber ermitteln?
1 Antwort
K kann nahezu beliebig groß werden, aber auch beliebig nahe an 0 herankommen.
Das sieht man besonders gut wenn man sich folgende Reaktion anguckt:
2 H2 + O2 —> 2 H2O
Bei 25 Grad Celsius hat K den Wert 1,3 x 10^80. Das sagt aus, dass das Gleichgewicht der Reaktion bei der Temperatur seeeeeeeeehr weit auf der Produktseite liegt, was wir ja auch selber sehen. Aus dem Wasserhahn kommt Wasser und kein Gas.
Bei 6000 Grad Celsius hat K den Wert 0,3. Hier liegt das Gleichgewicht also eher auf der Eduktseite.
Das zeigt, dass die Gleichgewichtskonstante K unter anderem temperaturabhängig zu definieren ist, und nicht pauschal für eine Reaktion ein K existiert.
K ist über das Massenwirkungsgesetz definiert. Wenn K den Wert 1 annimmt, dann müssen Zähler und Nenner gleich groß sein, also liegt das Gleichgewicht genau in der Mitte (von Edukt und Produkt ist gleichviel vorhanden).
Bei allem kleiner 1 muss der Nenner (=die Edukte) größer sein als der Zähler (=Produkte), hier liegt das Gleichgewicht also auf der Eduktseite (es ist mehr Edukt als Produkt vorhanden).
Bei allem größer 1 muss der Zähler größer sein als der Nenner, hier liegt das Gleichgewicht also auf der Produktseite (es ist mir Produkz als Edukt vorhanden).
K wird niemals negativ, kann aber beliebig nah an die 0 herankommen, oder aber in exorbitant großen 10er-Potenzen enden. Da ist nach oben keine Grenze gesetzt.
Das liegt daran, dass theoretisch jede chemische Reaktion reversibel ist, und somit für jede chemische Reaktion eine Gleichgewichtskonstante K definiert werden könnte, die exorbitant groß, aber auch unglaublich klein sein kann.
Aufgabenstellungen können sowohl sein, dass dir K gegeben wird und du aus Eduktkonzentrationen, die gegeben sind, Gleichgewichtskonzentrationen berechnen sollst, oder aber dass dir K und die Produktkonzentrationen gegeben werden und du die Eduktkonzentrationen errechnen sollst, oder aber, dass dir alles gegeben ist und du nur K berechnen sollst, da gibt es sehr viele mögliche Aufgabenstellungen und Aufgabentypen.
Nein, die Temperatur wird hier nicht mit einbezogen oder „verrechnet“. Das war ein Beispiel dafür wie groß K werden kann, und dass K (in dem Fall) insofern von der Temperatur abhängig ist, als dass sich die Gleichgewichtskonzentrationen ändern, und sich damit logischerweise auch K verändert, wenn man einen äußeren Zwang (Prinzip von Le Chatelier) auf ein System ausübt, da dann die Reaktion in die eine Richtung begünstigt oder erschwert werden kann.
K ist also infolge einer Temperaturabhängigkeit der Reaktion veränderlich und nicht immer für eine Reaktion ein fester Wert. Das wollte ich damit sagen und zeigen.
Laut Wiki wird sie einbezogen für homogene Gasgleichgewichte wenn man statt den Aktivitäten mit dem Partialdruck arbeitet...
Richtig, wenn du mit Partialdrücken arbeitest, dann kannst du mit dem Zusatz der idealen Gaskonstante R und der Temperatur in Kelvin arbeiten.
Das macht man bei Gasphasenreaktionen, habe ich persönlich aber bis jetzt noch nie selbst so angewendet.
K kann dementsprechend aber auch über die Gibbs-Energie und nicht ausschließlich über das Massenwirkungsgesetz errechnet werden:
K = e^-ΔG/RT
Hast es wirklich sehr gut erklärt. Das mit der Temperaturabhängige Gleichgewichtskonstante: Ich müsste hier dann das ideale Gasgesetz in Betracht ziehen wo die Temperatur in der Formel ist oder? Also natürlich auch nur dann, wenn die Aufgabenstellung diese Infos raus gibt oder?