Chemisches Gleichgewicht Flashcards
geschwindigkeitskonstante k
im verlauf einer reaktion, verändert sich reaktionsgeschwindigkeit, k bleibt konstant
je größer k –> umso schneller Reaktion
je höher Aktivierungsenergie von reakt. –> umso kleiner Gleichgewicht k
k nimmt mit steigender Temp zu
bei hin- und rückreaktion:
K = k(hin)/k(ück) (K = Gleichgewichtskonstante)
–> wenn Hinreakt. schnell abläuft, K liegt stark auf produktseite (K ist groß)
–> wenn rückreaktion schnell ist –> K klein
reaktionsgeschwindigkeit
messung der zunahme der produktkonz. pro zeit oder abnahme der produktkonz
v = c/t, oder v = -c/t
exotherme
endotherme
wärme/energie wird frei (bsp: knallgasreaktion: 2H2 + 02 –> 2H2O, 2C + O2 –> 2CO
- ∆H<0
- Rückreaktion endotherm
wärme/Energie wird zugeführt
- ∆H>0
- Rückreaktion exotherm
Enthalpie H
bei einer chem. reakt. unter konstantem druck umgesetzte Wärmeenergie (wärmeinhalt, innere energie)
H < 0 –> exotherm
H > 0 –> endotherm
einheit: kilojoule / mol
- gibb’s freie energie
- formel
- reakton die freiwillig abläuft?
- freie reaktionsenthalpie G: abhängig von konz. der stoffe, die an Reakt. beteiligt sind
- G = H - T x s (s = entropie, T = temp.)
(große hummer tanken sprit) - enderogen / exerogen
G < 0 –> exerogen (spontan/freiwillig)
G > 0 –> enderogen (nicht spontan, energiezufuhr notwendig!)
einheit: kilojoule / mol
unterschied enthalpie / gibbs freie energie
bei H geht es um Temperaturen!
G kann auch als treibkraft bezeichnet werden, nimmt im erverlauf der rakt. stetig ab, bis GG erreicht –> G = 0
entropie
thermische zustandsgröße –> stoffe streben nach grösßmöglicher entropie S
ordnungszustand eines systems, maß für unordnung
S < 0 –> Entropieabnahme (hohe ordnung)
S > 0 –> Entropiezunahme ( hohe unordnung)
festkörper mit regelemäßiger kristallstruktur?
teilchen in einer flüssigkeit?
geringe entropie
hohe entropie
–> chem. reaktionen immer mit entropieveränderungen verbunden!
was passiert wenn ein stoff abkühlt?
von gasförmig zu flüssig –> entropieabnahme
wann kann reaktion bzgl. G nur ablaufen?
wenn G- ist!, erfolgt dann, wenn:
H- ist –> reakt. also exotherm
H+ und S stakr + ist –> term wird dann auch negativ
was gibt G noch an?
G im Gleichgewichtszustand
wie viel arbeit eine reakt. max. verrichten kann, je höher G, umso mehr arbeit ist möglich
= 0, zu beginn: viel arbeit in einer reaktion, G wird immer kleiner bis GG eingestellt
massenwirkungsgesetz (MWG)
beschreibt konz. der beteiligten stoffe in einer GG-Lage
K = (CxD) / (AxB) “Produkt ist alles was zählt”
C,D: Produkte
A,B: Edukte
–> lage d. GG + Wert von K abhängig von Umgebungsedingungen! (Druck + Temp)
K > 1
GG liegt auf Seite der Produkte
K < 1
GG liegt auf seite der Edukte (Reakt. findet kaum statt)
von was ist K unabhängig?
von konz.änderungen –> gibt man edukte hinzu, bildet system im gleichen maße verstärkt produkte –> zähler + nenner stehen wieder im selben verhältnis
was passiert wenn man temp. erhöht?
es läuft verstärkt endergone Reakt. ab (wärmeverbrauchend) –> wenn rückreakt. wärme verbraucht: enstehung von mehr edukten
aktivierungsenergie G(A)
exergone reaktion kann nicht sofort stattfinden, sobald man edukte zusammenführt –> man benötigt aktiverungsenergie
exergone reaktion:
Edukte haben zu beginn mehr energie als produkte
endergone raktion:
edukte haben zu beginn weniger energie als produkte
katalysator
- stoff, der chem. reakt. beschleunigt, bleibt unverändert
- hat keinen einfluss auf lage d. GG –> kann keine exergone zu einer endergonen reakt. machen
- verringert aktivierungsenergie
- erhöht reaktionsgeschwindigkeit
- freie enthalpie bleibt unverändert
Reaktionsgeschwindigkeit größer wenn
- Temperatur höher
- größere Oberfläche
- Katalyse
- stoffmengenkonz. Großer
je niedriger die Aktivierungsenergie…
j desto schneller verläuft die Reaktion
