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Chemisches Gleichgewicht

Entdecke die faszinierende Welt der Chemie! Du lernst hier alles über das chemische Gleichgewicht und wie Reaktionen ständig ablaufen, während das Gleichgewicht konstant bleibt. Gleichgewichtsreaktionen und das Massenwirkungsgesetz sind dir fremd? Kein Problem! Mit alltagstauglichen Beispielen bekommst du ein besseres Verständnis. Klingt das spannend? Weiterlesen und mehr erfahren!

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Die Autor*innen
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Götz Vollweiler
Chemisches Gleichgewicht
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Chemisches Gleichgewicht Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Chemisches Gleichgewicht kannst du es wiederholen und üben.
  • Nenne die Voraussetzung für eine Gleichgewichtsreaktion.

    Tipps

    Im Gleichgewicht liegen Hin- und Rückreaktion.

    Lösung

    Wenn du eine Gleichgewichtsreaktion vorliegen hast, dann besteht das Gleichgewicht zwischen den Edukten und den Produkten. Im Gleichgewicht reagieren also immer einige Eduktmoleküle zu Produkten und genauso viele Produktmoleküle auch wieder zurück zu Edukten. Damit diese Hin- und Rückreaktionen ablaufen können, muss die Reaktion natürlich umkehrbar oder reversibel sein.

  • Nenne Faktoren, durch die sich die Lage des Gleichgewichtes verschieben lässt.

    Tipps

    Bei Reaktionen kann Wärme entstehen oder verbraucht werden.

    Bei einer Reaktion können Gase Edukte oder Produkte sein.

    Lösung

    Wenn eine endotherme Reaktion vorliegt, also eine Reaktion, bei der Wärme benötigt wird, kann durch Temperaturerhöhung das Gleichgewicht zur Produktseite verschoben werden. Ist die Reaktion aber exotherm, wird bei der Reaktion also Wärme frei, muss die Temperatur erniedrigt werden, um das Gleichgewicht auf Produktseite zu verschieben. Bei Reaktionen mit Gasen verändert auch eine Änderung des Druckes die Gleichgewichtslage. Bei Erhöhung des Druckes verschiebt sich das Gleichgewicht auf die Seite, auf der die Stoffe weniger Volumen einnehmen. Eine längere Reaktionszeit oder auch größere eingesetzte Mengen beeinflussen die Gleichgewichtslage nicht.

  • Interpretiere den folgenden Kurvenverlauf.

    Tipps

    Schau dir die senkrechte Achse des Diagramms an. $c$ ist das Formelzeichen des gesuchten Faktors und $mol/l$ ist seine Einheit. Welcher Faktor ist gesucht und was passiert mit ihm?

    Zu Beginn der Reaktion liegt der gesuchte Stoff noch nicht vor.

    Lösung

    Der Kurvenverlauf zeigt einen Anstieg der Konzentration eines Stoffes von Null bis zu einem Maximum, ab dem sich die Konzentration nicht mehr ändert. Zu Beginn der Reaktion ist der Stoff also gar nicht vorhanden und zum Ende verändert sich seine Konzentration nicht mehr. Dieser Kurvenverlauf ist daher typisch für die Konzentrationsänderung der Reaktionsprodukte.

  • Bestimme die Konzentrationsänderungen im Verlauf einer Reaktion.

    Tipps

    Bei einer chemischen Reaktion werden aus Edukten Produkte.

    Je mehr von einem Stoff entsteht, desto höher seine Konzentration.

    Lösung

    Die Edukte sind die Stoffe, die bei einer Reaktion reagieren. Ihre Konzentration ist zu Beginn groß. Vor der Reaktion haben sich noch keine Produkte gebildet, weshalb die Produktkonzentration null ist. Nun reagieren die Edukte und ihre Konzentration nimmt ab. Gleichzeitig entstehen die Produkte, weshalb ihre Konzentration zunimmt. Wenn sich das Gleichgewicht der Reaktion eingestellt hat, ändern sich die Konzentrationen der Edukte und Produkte nicht mehr.

  • Bestimme, was die Konstante K im Gleichgewicht angibt.

    Tipps

    Im Gleichgewicht hast du ein konstantes Verhältnis zwischen Edukten und Produkten vorliegen.

    Lösung

    K ist die Gleichgewichtskonstante. Durch sie lässt sich eine Aussage über das Verhältnis von Produkt zu Edukt machen. Sie zeigt uns also an, wie viel Produkt bei dieser Reaktion aus dem Edukt geworden ist. Bei einem sehr großen K ist also sehr viel Produkt entstanden und bei einem sehr kleinen K sehr wenig. Die Konzentration der Produkte steht deshalb also im Zähler und die Konzentration der Edukte im Nenner.

  • Entscheide, auf welcher Seite das Gleichgewicht liegt.

    Tipps

    Überlege dir, was $K$ ist.

    $K$ ist definiert durch die Konzentration der Produkte durch die Konzentration der Edukte.

    Je größer $K$, desto größer die Konzentration der Produkte im Vergleich zu den Edukten.

    Lösung

    Bei der Reaktion von Stickstoff mit Sauerstoff zu Stickstoffmonoxid ist die Gleichgewichtskonstante für die Hinreaktion sehr klein. K wird sehr klein, wenn die Konzentration der Edukte sehr viel größer ist als die Konzentration der Produkte. Ein so kleines K zeigt dir also, dass die Reaktion praktisch vollständig auf Seiten der Edukte liegt. Überlege mal, wo sich auch Stickstoff und Sauerstoff befinden? Genau, in unserer Luft und hier reagieren die beiden natürlich auch nicht miteinander.