Gleichgewicht < Chemie < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 21:04 Do 04.06.2009 | | Autor: | Dinker |
Guten Abend
Also hier habe ich eine Frage:
http://www2.chemie.uni-erlangen.de/projects/vsc/chemie-mediziner-neu/reaktionen/gg_verschiebung.html
Wenn ich ja das C entferne.....weshalb wird nicht versucht C nachzuproduzieren, sondern es produziert einfach mehr D, damit die Gleichgewichtskonstante beibehalten werden kann?
Bei technischen Prozessen kann die Ausbeute einer Reaktion erhöht werden, indem ein Produkt ständig aus dem Reaktionsgemisch entfernt wird.
Aber dies sagt dann ja wieder, dass zusätzlich C nachproduziert wird.
Und noch was wegen der Gleichgewichtskonstante. Bleibt die wirklich die ganze Zeit Konstant? Ich ging eben davon aus, dass sich dieser Wert in der Zeit, wo versucht wird dem Zwang auszuweichen ändert und erst dann wieder einstellt, wenn dem Zwang erfolgreich entgegen gewirkt werden konnte.
Danke
Gruss DInker
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:19 Do 04.06.2009 | | Autor: | ONeill |
Nabend!
> Wenn ich ja das C entferne.....weshalb wird nicht versucht
> C nachzuproduzieren, sondern es produziert einfach mehr D,
> damit die Gleichgewichtskonstante beibehalten werden kann?
Da der Nenner gleich bleibt muss für ein konstantes K auch der Zähler konstant bleiben. Und wenn [C] kleiner wird muss [D] größer werden. Da steckt zunächst mal von der Theorie Mathematik hinter. Betrachte die Gleichung mal rein mathematisch.
> Bei technischen Prozessen kann die Ausbeute einer Reaktion
> erhöht werden, indem ein Produkt ständig aus dem
> Reaktionsgemisch entfernt wird.
> Aber dies sagt dann ja wieder, dass zusätzlich C
> nachproduziert wird.
Ja und das erhöht deinen Umsatz.
> Und noch was wegen der Gleichgewichtskonstante. Bleibt die
> wirklich die ganze Zeit Konstant? Ich ging eben davon aus,
> dass sich dieser Wert in der Zeit, wo versucht wird dem
> Zwang auszuweichen ändert und erst dann wieder einstellt,
> wenn dem Zwang erfolgreich entgegen gewirkt werden konnte.
Die Gleichgewichtskonstante ist eine fixe Größe für gegebene Bedingungen. Du kannst sie auch als Quotient der Geschwindigkeiten von Hin und Rückreaktion betrachten. Dann solltest du dir die Frage selbst beantworten können.
Gruß Christian
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:15 Do 04.06.2009 | | Autor: | Dinker |
Hallo
Aber wie kann es dann zu einer Verschiebung des Gleichgewichtes kommen, wenn ja die Gleichgewichtskonstante fix bleibt?
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Stell dir vor, du hast eine Ester-Reaktion: Carbonsäre + Alkohol [mm] \gdw [/mm] Ester + Wasser. Dies Reaktion befindet sich momentan im Gleichgewicht (GG): du hast ein bestimmtes Konzentrationsverhältnis nach dem Massewirkungsgesetz und somit nimmt dein K den Wert [mm] K_1 [/mm] an; dieser Wert [mm] K_1 [/mm] ist jetzt konstant, weil sich das System momentan im GG befindet.
Wenn du jetzt diesem System Ester (z.B 1 ml ) entziehst, bringst du das System kurzzeitig außer Gleichgewicht. Es folgt eine erneute Einstellung des Gleichgewichts: Das Konzentrationsverhältnis ist jetz ein anderes, da du Ester entnommen hast. Dein K nimmt somit einen anderen Wert an, z.B [mm] K_2.
[/mm]
Nur wenn sich das System neu einstellt, ändert sich der K-Wert. Hat das System das GG gefunden nimmt das K einen konstanten Wert an.
Das nuzt man in der Industrie: du entziehst dem System ständig (bleiben wir bei dem Beispiel) Ester. Somit verursachst du ständig eine Verschiebung/ Neueinstellung des GG und somit kannst du verhindern, dass irgendwann die Bildungsreaktion von Ester augenscheinlich zum Stehen kommt (also die Hin und Rückreaktion gleich sind). Denn das Ziel ist es ja die Säure und den Alkohol möglichst zu 95, % umzusetzen und die Rückreaktion zu verhindern.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:31 Sa 06.06.2009 | | Autor: | Dinker |
Hallo
Soweit verstanden. Nur habe ich nach wie vor folgendes Problem:
In meinen UNterlagen und auch anderswo steht, dass Gleichgewichtslage/Massenwirkungsgesetz eine temperaturabhängige Grösse ist.
Nun Beispiel A.
Erhöhe ich die Temperatur von 20°C auf 30°C so stellt sich einer neuer Wert für K ein?
Beispiel A
Ich entnehme Produkt. Hier stellt sich auf ein neuer Wert für K ein, aber nur solange bis ich kein Produkt mehr entnehme und es wieder zur alten gleichgewichtslage zurückkehrt?
Danke
Gruss DInker
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:34 Sa 06.06.2009 | | Autor: | ONeill |
Hallo!
> In meinen UNterlagen und auch anderswo steht, dass
> Gleichgewichtslage/Massenwirkungsgesetz eine
> temperaturabhängige Grösse ist.
Ja das stimmt auch. Eine anschauliche Betrachtung ist dabei die van´t Hoffsche Reaktionsisobare. ISt sicherlich etwas hoch für die Oberstufe, aber vielleicht hilft es dir ja weiter.
Eine weiter anschuliche Betrachtung ist das Prinzip von Le Chatelier (siehe googel).
> Nun Beispiel A.
> Erhöhe ich die Temperatur von 20°C auf 30°C so stellt sich
> einer neuer Wert für K ein?
Ja richtig.
> Beispiel A
> Ich entnehme Produkt. Hier stellt sich auf ein neuer Wert
> für K ein, aber nur solange bis ich kein Produkt mehr
> entnehme und es wieder zur alten gleichgewichtslage
> zurückkehrt?
Naja die Gleichgewichtskonstante kannst du nur im Gleichgewicht berechnen. DAs muss sich erstmal einstellen, du musst also nach Produktentnahme erstmal eine Zeit warten. Dementsprechend wird Produkt nachgebildet.
Gruß Christian
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Hier noch ne Ergänzung zur Antwort vom ONeill:
Das ist das Prinzip von Le Chatelier und Braun:
"Ein chemisches Gleichgewicht verschiebt sich stets so, dass es dem äußeren Zwang in Form einer T- oder p-Änderung ausweicht. Bei einer
exothermen Reaktion wird Wärme frei, d.h. die Standardreaktionsenthalpie ist negativ. Wird ein solches im Gleichgewicht befindliches Reaktionsgemisch erhitzt, so vermindern sich die Stoffmengen der Produkte, jene der Edukte nehmen zu. Dabei wird Wärme verbraucht, womit das System dem äußeren Zwang in Form der T -Erhöhung ausweicht. Dementsprechend nimmt für eine endotherme Reaktion bei T -Erhöhung die Ausbeute im Gleichgewicht zu."
Quelle: www.Chemgapedia.de : Temperaturabhängigkeit des chemischen Gleichgewichts
Im Studium geht man in diesem Thema sehr tief, aber ich glaube, wenn du das Kapitel auf der Website durchliest, weisst du mehr als genug fürs Abi.
Glaub mir mehr wusste ich damals auch nicht...
^^ Chemie ist wie Kochen, bloß dass du nicht kosten darfst ^^
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Schau mal bei Chemgepedia unter dem Stichwort chemisches Gleichgewicht:
"Chemische Gleichgewichte sind wie Phasengleichgewichte dynamische Gleichgewichte. Im Gleichgewichtszustand finden Hin- und Rückreaktion in gleichem Ausmaß statt, so dass keine Konzentrationsänderung beobachtet wird. Im molekularen Bereich setzen sich Ausgangstoffe in gleichem Umfang um wie Produkte wieder zu Ausgangsstoffen reagieren.
Der Gleichgewichtszustand wird quantitativ beschrieben durch das Massenwirkungsgesetz (MWG). Das MWG lässt sich aus thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten ableiten."
http://www.chemgapedia.de --> Suchbegriff: chemisches Gleichgewicht
--> K ist konstant, weil im Gleichgewicht Hin- und Rückreaktion gleich schnell ablaufen. Somit ist der Quotient der Geschwindigkeitskonstanten der Hin- und Rückreaktion immer gleich. Und dieser Quotient ist K. (Geschwindigkeit bei einer chemischen Reaktion ist ja Konzentrationsänderung je Zeitintervall)
Um nachzuvollziehen wie das mit dem Entfernen einer Komponente ist, schau dir einfach mal auf der Seite den Artikel über Säure- Base Reaktionen an.
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