Chemisches Gleichgewicht

Chemie · Klasse 11 · mittel

Klasse 11
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Im Gleichgewicht laufen Hin- und Rückreaktion gleich schnell. Prinzip von Le Chatelier: Das System weicht dem Zwang aus.

1Gleichgewicht verschieben (N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃, exotherm)

Druck begünstigt die Seite mit weniger Gasteilchen

  1. a)Druck erhöhen
  2. b)Temperatur erhöhen
  3. c)Ammoniak entfernen
  4. d)Stickstoff zugeben

2Massenwirkungsgesetz

K = c(Produkte)^Koeffizient : c(Edukte)^Koeffizient

  1. a)Stelle K für N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃ auf.
  2. b)Was bedeutet ein sehr großes K?
  3. c)Was bedeutet ein sehr kleines K?
  4. d)Ändert ein Katalysator die Lage des Gleichgewichts?

3Haber-Bosch-Verfahren

  1. a)Warum arbeitet man bei hohem Druck?
  2. b)Warum trotzdem bei 450 °C, obwohl Kälte die Ausbeute erhöhen würde?
  3. c)Wofür wird Ammoniak gebraucht?

Im Gleichgewicht laufen Hin- und Rückreaktion gleich schnell. Prinzip von Le Chatelier: Das System weicht dem Zwang aus.

1Gleichgewicht verschieben (N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃, exotherm)

Druck begünstigt die Seite mit weniger Gasteilchen

  1. a)Druck erhöhennach rechts — aus vier Gasteilchen werden zwei
  2. b)Temperatur erhöhennach links — die Rückreaktion ist endotherm
  3. c)Ammoniak entfernennach rechts — das fehlende Produkt wird nachgebildet
  4. d)Stickstoff zugebennach rechts

2Massenwirkungsgesetz

K = c(Produkte)^Koeffizient : c(Edukte)^Koeffizient

  1. a)Stelle K für N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃ auf.K = c(NH₃)² : (c(N₂) · c(H₂)³)
  2. b)Was bedeutet ein sehr großes K?Das Gleichgewicht liegt weit auf der Produktseite.
  3. c)Was bedeutet ein sehr kleines K?Das Gleichgewicht liegt weit auf der Eduktseite, es entsteht kaum Produkt.
  4. d)Ändert ein Katalysator die Lage des Gleichgewichts?Nein. Er beschleunigt beide Richtungen gleich stark, das Gleichgewicht stellt sich nur schneller ein.

3Haber-Bosch-Verfahren

  1. a)Warum arbeitet man bei hohem Druck?Hoher Druck verschiebt das Gleichgewicht auf die Seite mit weniger Gasteilchen, also zum Ammoniak.
  2. b)Warum trotzdem bei 450 °C, obwohl Kälte die Ausbeute erhöhen würde?Bei Kälte wäre die Ausbeute größer, die Reaktion aber viel zu langsam. 450 °C ist der Kompromiss.
  3. c)Wofür wird Ammoniak gebraucht?Vor allem für Düngemittel, außerdem für Salpetersäure und Kunststoffe.
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