Aminosäuren und Proteine - M4aigner.de
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Themen/Lernziele:<br />
– Mo<strong>de</strong>lle von Gleichgewichtsreaktionen<br />
– Der Holzapfelkrieg / Hinführung zum Massenwirkungsgesetz<br />
– Merkmale <strong>de</strong>s chemischen Gleichgewichts<br />
4. Mo<strong>de</strong>lle von Gleichgewichtssituationen<br />
4.1. Heberversuch<br />
(Mo<strong>de</strong>llexperiment zum chemischen<br />
Gleichgewicht)<br />
Heberversuch (arbeitsteilig)<br />
Arbeits-<br />
Blatt<br />
AB<br />
Holzapfelkrieg<br />
Dickerson/Geis: S. 319ff<br />
Ausgangszustand<br />
Endzustand ≈ chem. GG<br />
Beobachtung:<br />
Füllhöhe bleibt nach einiger Zeit in bei<strong>de</strong>n Standzylin<strong>de</strong>rn konstant,<br />
trotz<strong>de</strong>m fin<strong>de</strong>t ein Stofftransport in bei<strong>de</strong> Richtungen<br />
statt. (sogenanntes dynamisches Gleichgewicht)<br />
Deutung: zu Beginn: Transport ( ) > Transport ( )<br />
am En<strong>de</strong>: Transport ( ) = Transport ( )<br />
4.2. Holzapfelkrieg<br />
Das Holzapfel-Mo<strong>de</strong>ll stellt eine Reaktion folgen<strong>de</strong>n Typs dar:<br />
A<br />
B<br />
Je<strong>de</strong>r chemische Prozess ist auf molekularer Ebene reversibel.<br />
Wenn A-Moleküle in B-Moleküle umgewan<strong>de</strong>lt wer<strong>de</strong>n können,<br />
dann müssen auch B–Moleküle in <strong>de</strong>r Lage sein, in A-Moleküle<br />
überzugehen, evtl. mit unterschiedlicher Geschwindigkeit.<br />
Wenn k Hin <strong>und</strong> k Rück die Geschwindigkeitskonstanten für die Hinbzw.<br />
Rückreaktion sind, dann gilt:<br />
Geschwindigkeit <strong>de</strong>r Hinreaktion =<br />
Geschwindigkeitskonstante für die Hinreaktion · Konzentration <strong>de</strong>s Eduktes<br />
G Hin = k Hin · c Ed<br />
Geschwindigkeit <strong>de</strong>r Rückreaktion =<br />
Geschwindigkeitskonstante für die Rückreaktion · Konzentration <strong>de</strong>s Produktes<br />
G Rück = k Rück · c Prod<br />
Die Molekülkonzentration wird in mol/L gemessen, die Reaktionsgeschwindigkeit<br />
in mol/s, die Geschwindigkeitskonstanten<br />
erhalten die Einheit L/s.<br />
mol/s = L/s · mol/L<br />
Das Gleichgewicht ist erreicht, wenn sich Hin- <strong>und</strong> Rückreaktion<br />
genau die Waage halten:<br />
k Hin c Prod<br />
k Rück c Ed<br />
Gleichgewichtskonstante<br />
K eq = =<br />
Geschwindigkeit <strong>de</strong>r Hinreaktion = Geschwindigkeit <strong>de</strong>r Rückreaktion<br />
4.3. Merkmale eines chemischen Gleichgewichts<br />
Im geschlossenen System stellt es sich von bei<strong>de</strong>n<br />
Seiten her ein (oft sehr langsam).<br />
Im Gleichgewicht (Endzustand) erfolgen gleich viele<br />
Hin- wie Rückreaktionen pro Zeiteinheit.<br />
Im Gleichgewicht liegen nicht unbedingt gleich viele<br />
Anfangs- wie Endstoffe vor.<br />
Reaktionskinetik <strong>und</strong> Chemisches Gleichgewicht – 12
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