Grafische Untersuchung des chemischen Gleichgewichts. Chemisches Gleichgewicht.

Dynamisches Gleichgewicht oder chemisches Gleichgewicht einer Reaktion tritt auf, wenn die Hin- und Rückreaktion gleichzeitig ablaufen. Diese sogenannten reversiblen Systeme werden durch Pfeile in beide Richtungen dargestellt: oder . Ein Beispiel für eine reversible Reaktion ist in der obigen Abbildung zwischen Jodgas und Wasserstoffgas aufgeführt.

Zu Beginn der Reaktion ist die Menge der Reaktanten maximal und die der Produkte Null. Die Reaktionspartner reagieren jedoch miteinander, wodurch ihre Konzentration verringert und die der gebildeten Produkte erhöht wird. Auch die Entwicklungsgeschwindigkeit der direkten Reaktion nimmt ab.

Mit zunehmender Konzentration der Produkte setzt die Rückreaktion ein und die Reaktanten werden wieder gebildet; die Entwicklungsgeschwindigkeit der inversen Reaktion nimmt ebenfalls zu.

Bei Erreichen des chemischen Gleichgewichts bei konstanter Temperatur sind die Entwicklungsgeschwindigkeiten der Hin- und Rückreaktion gleich.

Alle_Direkte = Alle _invers

Die Preise sind gleich, die Konzentrationen jedoch nicht. Es ist unwahrscheinlich, dass die Konzentrationen von Reagenzien und Produkten gleich sind. Dies kommt nur in seltenen Fällen vor. In den meisten Fällen ist die Konzentration der Reagenzien höher als die der Produkte oder umgekehrt.

Somit haben wir drei Möglichkeiten, die Entwicklungsraten von grafisch darzustellen direkte und inverse Reaktionen, die die Konzentrationen von Reaktanten und Produkten über die Zeit. Betrachten wir jeden Fall:

1. Fall: Gleiche Konzentrationen:

Wie in der Grafik zu sehen, ist zum Zeitpunkt t_und die Hin- und Rückreaktion sind gleich, in diesem Fall sind die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte gleich. Somit verschiebt sich das Gleichgewicht nicht nach beiden Seiten, die Intensität beider Reaktionen ist gleich, wie unten ausgedrückt:

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2. Fall: Konzentration der Reagenzien größer als die Konzentration der Produkte:

In diesem Fall wird beobachtet, dass bei Erreichen des Gleichgewichts die Konzentration der Reaktanten höher ist als die der Produkte. Daraus wird geschlossen, dass die Umkehrreaktion mit größerer Intensität auftritt, wenn mehr Reaktanten vorhanden sind. Die Reaktion ist nach links verschoben:

3. Fall: Konzentration der Produkte höher als die der Reagenzien:

Da im Gleichgewicht die Produktkonzentration höher ist, bedeutet dies, dass die Reaktion nach rechts verschoben, da die direkte Reaktion (unter Produktbildung) mit größerer Intensität.

Ob die Reaktion nach rechts oder links tendiert, ist die Gleichgewichtskonstante K, die nur von der Temperatur abhängt.

Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie
Brasilianisches Schulteam

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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Grafische Studie des chemischen Gleichgewichts"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/estudo-grafico-equilibrio-quimico.htm. Zugriff am 28. Juni 2021.