Schrift größer | Schrift kleiner
Suchfunktion


 
 

Navigation

Berechnung der Gleichgewichtskonstante:

Allgemeines:
Für jede Gleichgewichtsreaktion ist die Gleichgewichtskonstante K charakteristisch. Mithilfe der Gleichgewichtskonstante kann beurteilt werden, in "welche" Richtung eine Reaktion verläuft, also ob das Gleichgewicht auf der Seite der Edukte oder Produkte ist. 
 

Gleichgewichtsreaktion:
Bedingung für eine Gleichgewichtsreaktion: Bei der Reaktion müssen neben den Endstoffen auch noch Ausgangsstoffe nachgewiesen werden, d.h. weder die Hinreaktion noch die Rückreaktion laufen vollständig ab.
 

Gleichgewichtskonstante:
Die Gleichgewichtskonstante K ist definiert als der Quotient aus Produkt der Konzentration der Endstoffe durch das Produkt der Konzentrationen der Ausgangsstoffe.

z.B. a·A + b·B -> c·C + d·D

Daraus ergibt sich folgende Gleichgewichtskonstante:




Bestimmung der Gleichgewichtskonstante:
Für die Bestimmung der Gleichgewichtskonstante K gibt es zwei Möglichkeiten, eine experimentelle und eine theoretische.

  • Experimentelle Bestimmung: Dazu wird -sobald sich die Reaktion im Gleichgewicht befindet - die Konzentrationen der Ausgangs- und Endstoffe gemessen und anschließend in die Gleichung eingesetzt.
  • Theoretische Bestimmung: 
           Aus der physikalischen Chemie gilt folgender Zusammenhang: 
           Nun muss man nur noch die Differenz der freien Enthalpie (auch freie Reaktionsenthalpie genannt) bestimmen, diese lässt 
           sich leicht mithilfe tabellierte Werte aus Formelsammlungen berechnen. D G = D H - T D S

           Beispiel:      3H2 + N2 -> 2NH3

           D H = -92,4 KJ
           D S = - 198 J/K (D S = (2·192,3 [=NH3]) - (191,5 [=N2] + 3·130,6 [=H2])

           Bei T = 298 K :
           D G = - 92 kJ/mol -298 K·(-0,198 kJ/mol·K ) = - 33 kJ/mol

           Setzt man diese Werte in obig genannte Gleichung ein, so erhält man:

            D G = - R·T·lnK 
            => ln K = -D G /R·T  
            => K = 5,73 (mit R [Gaskonstante]= 8,31 J/K)
 

Aussagekraft der Gleichgewichtskonstante K:
 

  • K >> 1:  Die Gleichgewichtskonstante lässt darauf schließen, dass die Reaktion in Richtung der Produkte läuft bzw. fast vollständig auf der Seite der Produkte liegt.
  • K =1: Edukte und Produkte liegen etwa in gleicher Konzentration vor.
  • K << 1: Die Gleichgewichtskonstante lässt darauf schließen, dass die Reaktion in Richtung der Edukte läuft bzw. fast nur die Edukte vorliegen..
.