Berechnungen mit chemischen Gleichgewichten

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Einführung[Bearbeiten]

Es gelten folgende chemische Grundgesetze:

  • Berthollet (1803)

Das Prinzip des kleinsten Zwangs[Bearbeiten]

N2 + H2 2NH3 + Wärme

Kc =

Die Verschiebung des Gleichgewichts zu Gunsten des Ammoniaks erfolgt durch erhöhten Druck. Wärme ist gleichzeitig kontraproduktiv als auch notwendig, da sie für die Reaktion benötigt wird (Aktivierungsenergie). Daher benötigt man beim Haber-Bosch-Verfahren einen Katalysator, damit man eine mittlere Temperatur wählen kann.

Chemisches Gleichgewicht[Bearbeiten]

H2 + I2 2 HI

(Bildung von HI)

v: Reaktionsgeschwindugkeit

c: Konzentration

t: Zeit

k: Geschwindigkeitskonstante (reaktionsspezifisch, temperaturabhängig)

2HI H2 + I2


(Zerfall von HI)

H2 + I2 2HI (Reaktion im Gleichgewicht)

Kc =

Beginn der Reaktion: Viel H2 und I2 vorhanden, daraus folgt eine hohe Geschwindigkeit bei der Hinreaktion. Im Laufe der Reaktion nimmt die Geschwindigkeit der Hinreaktion ab (die der Rückreaktion zu), bis zum Zeitpunkt des chemischen Gleichgewichts.


Accessories-calculator.png   Aufgabe

Je 0,1mol Wasserstoff und Iod werden in einem 1L-Kolben auf 448°C erhitzt. Wie groß sind die Konzentrationen an H2, I2 und HI?



H2 + I2 2HI
Beginn 0,1mol 0,1mol 0mol
im GG 0,1mol - x 0,1mol - x 2x

K =

50 =

= x2 - 0,217x + 1,087*10-2

x1 = 0,139 mol*L-1 (unlogisch, da nur 0,1 mol eingesetzt wurden)

x2 = 0,078 mol*L-1

c(H2) = c(I2) = 0,1 - 0,078 = 0,022mol*L-1

c(HI) = 2*0,078mol*L-1 = 0,156 mol*L-1 </div>