2.10 Verschiebung des Gleichgewichts

Die Lage des GG ergibt sich aus dem Zusammenwirken von Hinreaktion und Rückreaktion. Das GG verschiebt sich, wenn beide Reaktionen verschieden stark geändert werden.

Das ist häufig der Fall bei einer Änderung von

1. Konzentration (Konzentration = Stoffmenge/Volumen)
2. Temperatur
3. Druck

2.10.1 Änderung der Konzentration und Temperatur

α) einmaliger Zusatz von Stoff D
Es erfolgen mehr Rückreaktionen (Wichtig, das über das Kollisionsmodell zu verstehen: durch mehr Teilchen wird häufiger ein Zusammenstoß zwischen C und D erfolgen); dadurch stellt sich ein neues Gleichgewicht ein. Man sagt: „Das GG wird nach links verschoben.“

Roter Pfeil: Zugabe von dem Stoff D -> Stoff D kollidiert häufiger mit C und reagieren miteinander. Dadurch werden es etwas weniger Stoffe C und D (blaue Pfeile auf der Produktseite); gleichzeit entstehen etwas mehr Stoffe A und B. Bitte immer dran denken, bei einem Gleichgewicht gibt es immer alle Stoffe; hier also gibt es gleichzeitig A, B, C und D!. Man kann sich das relativ schnell veranschaulichen, wenn man bei einer Reaktionsgleichung die Pfeile reinschreibt. 

β) einmalige Wegnahme von Stoff D

Jetzt seid ihr dran. Wie ändert sich das GG, wenn man einmalig den Stoff D wegnimmt. Macht eine analoge Reaktionsgleichung mit Pfeilen wie oben. 

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Es erfolgen mehr Hinreaktionen; dadurch stellt sich ein neues Gleichgewicht ein. Man sagt: „Das GG wird nach rechts verschoben.“

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γ) dauernde Wegnahme von Stoff D (z.B. als Gas)

Wie ändert sich bei dauerhaften Wegnahme das GG, wenn der Stoff D, der entsteht, permanent aus dem System verdampft? 

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In einem offenen System kann sich kein Gleichgewicht einstellen; Die Reaktion läuft vollständig ab.

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Eisenrhodanit-Gleichgewicht

Vergleich dazu Arbeitsblatt zum Experiment. 

Vereinfachte Reaktionsgleichung:

a) Das 1. RG bleibt unverändert und dient zum Vergleich!

b) Ein Spatellöffel NH₄Cl (Ammoniumchlorid) wird in das Reagenzglas 2 gegeben.
Beobachtung: Die Lösung wird heller.

Wie kann man das mit Hilfe des Verschiebung des Gleichgewichts deuten? 

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Deutung: Das GG wird nach links verschoben

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c) Ein Spatelspitze FeCl₃ (Eisenchlorid) wird in das Reagenzglas 3 gegeben.

Nenne die mögliche Beobachtung und Deutung: 

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Beobachtung: Die Lösung wird dunkelrot.
Deutung: Das GG wird nach rechts verschoben.

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d) Ein Spatellöffel NH₄ SCN (Ammoniumrhodanid = Ammoniumthiocyanat) wird in das Reagenzglas 4 gegeben.

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Beobachtung: Die Lösung wird dunkelrot.
Deutung: Das GG wird nach rechts verschoben

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e) Reagenzglas 5 wird in heißes Wasser gestellt.

Beobachtung: Die Lösung wird heller

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Deutung: Das GG wird nach links verschoben

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f) Reagenzglas 6 wird in Eiswasser gestellt

Überlegt, was jetzt die Beobachtung sein könnte: 

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Beobachtung: Die Lösung wird dunkler.
Deutung: Das GG wird nach rechts verschoben

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FeCl₃ + 3 NH₄SCN   ⇌   Fe(SCN)₃ + 3 NH₄Cl           ΔH<0

b) weitere Beispiele

H₂O (l)  ⇌  H₂O  (g)       ΔH=+41 kJ
flüssig     gasförmig

Temperaturerhöhung --> mehr Wasser verdampft.  

2.10.2 Änderung des Drucks

a) Chlorethandampf - Chlorethanflüssigkeit (Kältespray); genau: Monochlorethan

C₂H₅Cl (g) ⇌ C₂H₅Cl  (l)

α) Bei Druckerhöhung bilden sich im Kolbenprober Chlorethantröpfchen:

β) Bei Druckerniedrigung verschwinden diese Chlorethantröpfchen wieder.

γ) Ergebnis:
• Druckerhöhung begünstigt die Reaktion mit Volumenabnahme.

b) weitere Beispiele

H₂O (s) ⇌ H₂O (l)
Fest (solid) flüssig (liquid)

Druckerhöhung verschiebt das Gleichgewicht nach rechts, Wasser wird flüssig.  

Grund: flüssiges Wasser hat eine größere Dichte (kleineres Volumen) als Eis (Eis schwimmt).