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Alt 02.06.2010, 19:11   #2   Druckbare Version zeigen
Gandalf B.Sc. Männlich
Mitglied
Beiträge: 352
AW: Chemisches Gleichgewicht + Zeitgesetz

So(!), da ich diesen Beitrag leider als Antwort auf eine falsch verstandene Frage geschrieben hatte, habe ich mir gedacht, dass ich hier, für alle denen es weiterhelfen könnte, diese nun in die richtige Sparte einfüge :

Hiho!
So, dann stelle ich mich der Aufgabe und versuche das geschwind in eine hoffentlich verständliche Form zu bringen...Da ich hoffe, dass du noch zur Schule gehst, werde ich die Sache am besten nur ein Bisschen an der Oberfläche ankratzen um dir hoffentlich die Idee dahinter nahe bringen zu können...:

Also die Grundsituation ist die, dass man, sagen wir mal, einen "Bottich" betrachtet, der mit Wasser (H2O) gefüllt ist und in dem sich zwei unterschiedliche Stoffe (A,B) in verschiedenen (Stoffmengen-)Konzentrationen "c" (=[mol/l]) befinden. Diese Stoffe können sogar miteinander reagieren und bilden "C" (=A+B).

So, jetzt hast du folgende Situation:
X*c(A) + X*c(B) -> X*c(C)

d.h. durch die Zugabe der beiden Stoffe in den Wasserbottich, reagieren die Konzentartionen von A und B zur Konzentration von C.

Man könnte jetzt ja denken, "super", dann ist die Situation ja geklärt und A und B reagieren ausnahmnslos zu C...

Dem ist aber nicht so ! Denn in der Wirklichkeit reagiert nur ein TEIL der Konzentrationen von A und B zu C, der andere Teil verbleibt in dem Bottich nämlich als A und B.
So einen Fall einer Reaktion, der in der Wirklichkeit eigentlich fast immer vorkommt (Es gibt nämlich kaum "vollständige" Reaktionen, wie man einem in der Schule weimachen will/oder man hat nicht aufgepasst), nennt man auch "Reversible Reaktion", sodann die richtige Reaktionsgleichung lautet:
X*c(A) + X*c(B) <=> X*c(C)

Mit dieser Erkenntnis starten wir die Situation also noch einmal und werfen A und B in den Wasserbottich und betrachten die Situation in Zeitlupe...
Diese liegen nun in bestimmten Konzentrationen im Wasser vor, sodann nun auch schon die Reaktion startet, wobei A und B zu C reagieren und zu beachten ist:
-> Die Konzentrationen/Stoffe A und B liegen zu 100% vor.
-> Die Reaktionsgeschwindigkeit ist zu diesem Zeitpunkt am höchsten, da ja
für die Rkt. ja 100% "Futter" gegeben sind und das ganze ja gar keine
andere Wahl hat, als schnell zu C zu reagieren.
=> 1.: X*c(A) + X*c(B) -> X*c(C) ("Hinreaktion")

Wie oben jedoch erklärt reagieren nicht die gesamten Edukte zum Produkt C, die Reaktion beginnt nun nämlich allmählich SICH UMZUKEHREN (="reversible Reaktion"):
-> Die Konzentrationen/Stoffe A und B liegen zu <100% vor.
-> Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt wegen dem "Futtermangel" nun auch
dementsprechend ab und zwar so weit, sodass die "Rückreaktion" starten
kann.
=> Das Ganze "schwappt" also wieder zurück, d.h. C zerfällt wieder zum TEIL
in A und B.
=> 2.: X*c(A) + X*c(B) <- X*c(C) ("Rückreaktion")

So, und jetzt kommt das Famose: nach einem unglaublich schnellen "Hin- und Her-schwappen", pendelt sich ein sog. "Chemisches / Dynamisches Gleichgewicht" ein: X*c(A) + X*c(B) <=> X*c(C)
Das nach den dargebrachten Inhalten folgende Eigenschaften hat:
- Die Hingeschwindigkeit = der Rückgeschwindigkeit!
v (hin) = v (zurück)
=> dabei ist GANZ, GANZ wichtig:
! DIE REAKTION KOMMT NICHT(/NIE) ZUM STILLSTAND SONDER LÄUFT IMMER !
HIN- UND HER; HIN UND HER... usw.

- Die Konzentartionen "c" von A, B und C sind KONSTANT
=> Die Reaktion kommt zwar nicht zum Stillstand und A und B reagieren zu C
und umgekehrt, jedoch kann man bei Betrachtung des chem. GG
"unter dem Strich" sagen, dass es auf jeden Fall die eingependelten
Konzentrationen A,B, C gibt, die also dann so in dem "Bottich"
vorliegen.

Ich habe hierzu auch noch ein Schaubild im Internet gefunden, das die Situation sogar wortlos am besten darstellt :
http://www.guidobauersachs.de/allgemeine/gleichgewicht.gif

Mit der Betrachtung des "Chemisches Gleichgewichts" kann man dann nämlich auch das Massenwirkungsgesetz herleiten, wobei dann nur von
X*c(A) + X*c(B) <=> X*c(C) + X*c(D)
ausgegangen wird und ich vermute, dass das in der Schule auch nicht mehr fern scheint ...

Viele, freunliche Grüße wünscht: Gandalf
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