Die Temperatur beeinflusst das chemische Gleichgewicht

Die Reaktionsteilnehmer einer reversiblen Reaktion liegen bei konstanter Temperatur in einem abgeschlossenen System im chemischen Gleichgewicht (GG)

  • Eine Temperaturänderung kann dieses GG stören.
  • Bei jeder GG Reaktion verläuft eine der Teilreaktionen exotherm, die andere endotherm.
  • Die endotherme Reaktion ist eine Reaktion, bei der Wärme aus der Umgebung aufgenommen wird.
  • Die exotherme Reaktion ist eine Reaktion, bei der Wärme an die Umgebung abgegeben wird.

Eine Temperaturerhöhung begünstig die endotherme Reaktion

Das reagierende System weicht dem äußeren Zwang der Temperaturerhöhung aus, indem es die zugefügte Wärmeenergie in „chemische Energie“ umwandelt → GG

Durch die Temperaturerhöhung verschiebt sich das GG in Richtung des endothermen Reaktionsablaufs.

Eine Temperaturerniedrigung begünstigt die exotherme Reaktion

Das reagierende System weicht dem äußeren Zwang der Temperaturerniedrigung aus, durch Umwandlung von „chemischen Energie“ in Wärmeenergie → GG

Durch die Temperaturerniedrigung verschiebt sich das chemische Gleichgewicht (GG) in Richtung des exothermen Reaktionsablaufs.

Zusatz:

Ein abgeschlossenes System ist ein System ohne Stoffzufuhr oder Energiezufuhr.

Wieso ist „K“ von der Temperatur abhängig?

Es gilt das Massenwirkungsgesetz (MWG)

A+B → C

K = c (C) / c (A) * c (B)

Wenn die Temperatur sich verändert, verschiebt sich das Gleichgewicht und so ändert sich die Konzentration für A+B bzw. C → Dies wirkt sich auf K aus

Beispiel:

2 NO2 (g) → N2 O4 (g)

„braun“          „farblos“

Beides ist in 2 verschiedenen Reagenzgläsern (verschlossen) vorhanden. Bei der Erwärmung des einen wird es dünkler und bei der Abkühlung des anderen wird es heller.

  • Hinreaktion ist exotherm
  • Rückreaktion ist endotherm

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