Kapitel 19: Das chemische Gleichgewicht - Hoffmeister.it
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Kapitel 19: Das chemische Gleichgewicht 10 Beispiele für Gleichgewichtsreaktionen Man unterschiedet grob zwischen: ● Lösungsgleichgewichten ● Gasgleichgewichten ● Säure-Base-Gleichgewichten ● Redox-Gleichgewichte Wichtige Beispiele ● Iod-Wasserstoff-Gleichgewicht ● Esterbildungs-Gleichgewicht ● Carbonat-Hydrogencarbonat-Gleichgewicht a) Das Chromat - Dichromatgleichgewicht, ein Säure-Base-Gleichgewicht V1: 2(CrO 4) 2- + 2 H 3O + → (Cr 2O 7) 2- + 3 H 2O gelb orange Chromation Dichromation V2: (Cr 2O 7) 2- + 2 OH - → 2(CrO 4) 2- + H 2O B/S: ⇒ Die Reaktion ist umkehrbar (reversibel) 2 (CrO 4) 2- + 2 H 3O + (Cr 2O 7) 2- + 3 H 2O Hinweis: Chromate sind cancerogen! Zur Entsorgung sollten sie in die etwas harmolseren in Cr 3+ reduziert werden. Aufgaben: 1. Zeichne die Valenzstrichformeln von CrO 4 2- und Cr 2O 7 2- 05.12.2008
Kapitel 19: Das chemische Gleichgewicht 11 b) NO 2 und N 2O 4 - ein chemisches Gasgleichgewicht V: Durch die Reaktion von Salpetersäure mit Kupfer wird Stickstoffdioxid hergestellt. In einem verschlossenen (zugeschmolzenen Reagenzglas wird das Gas NO 2 untersucht. Das Regenzglas wird leicht erwärmt bzw. abgekühlt. B: Das Gas NO 2 (braun) wird beim Abkühlen immer heller. Bei -11°C ist es farblos und wird fest Beim Erwärmen wird der Kolbeninhalt dunkler ⇒ Es muss neues NO 2 gebildet worden sein. ⇒ Auch bei RT muss noch N 2O 4 vorhanden gewesen sein (Quelle für neues NO 2 ) Hinreaktion 2 NO 2 N 2O 4 ΔH = -56 kJ/mol braun Rückreaktion farblos N 2O 4 NO 2 - 10 °C 100 % 0 % 27 °C 70 % 30 % 50 °C 43 % 57 % 135 °C 1 % 99 % 140 °C 0 % 100 % ⇒ Es liegt ein temperaturabhängiges Gleichgewicht vor. Der Gleichgewichtszustand ist von „beiden Seiten“ erreichbar. Was ist bei Temperaturen unter -10 °C oder über 140 °C? Ist die Reaktion hier zum Stillstand gekommen? Im Gleichgewichtszustand zerfallen ständig ebenso viele N 2O 4 -Moleküle wie neue gebildet werden. Die Reaktion kommt also nur von außen gesehen zum Stillstand. ⇒ dynamisches Gleichgewicht Hin- und Rückreaktion laufen hier gleichzeitig nebeneinander ab und führen (im geschlossenen System) zu einem Gemisch aller an der Reaktion beteiligten Stoffe. Chemische Gleichgewichte stellen sich nicht sofort ein. Sie benötigen (etwas) Zeit zur Einstellung ihres Gleichgewichtszustands. 05.12.2008
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<strong>Kap<strong>it</strong>el</strong> <strong>19</strong>: <strong>Das</strong> <strong>chemische</strong> <strong>Gleichgewicht</strong><br />
10<br />
Beispiele für <strong>Gleichgewicht</strong>sreaktionen<br />
Man unterschiedet grob zwischen:<br />
● Lösungsgleichgewichten<br />
● Gasgleichgewichten<br />
● Säure-Base-<strong>Gleichgewicht</strong>en<br />
● Redox-<strong>Gleichgewicht</strong>e<br />
Wichtige Beispiele<br />
● Iod-Wasserstoff-<strong>Gleichgewicht</strong><br />
● Esterbildungs-<strong>Gleichgewicht</strong><br />
● Carbonat-Hydrogencarbonat-<strong>Gleichgewicht</strong><br />
a) <strong>Das</strong> Chromat - Dichromatgleichgewicht, ein Säure-Base-<strong>Gleichgewicht</strong><br />
V1: 2(CrO 4) 2- + 2 H 3O + → (Cr 2O 7) 2- + 3 H 2O<br />
gelb<br />
orange<br />
Chromation<br />
Dichromation<br />
V2: (Cr 2O 7) 2- + 2 OH - → 2(CrO 4) 2- + H 2O<br />
B/S: ⇒ Die Reaktion ist umkehrbar (reversibel)<br />
2 (CrO 4) 2- + 2 H 3O + (Cr 2O 7) 2- + 3 H 2O<br />
Hinweis: Chromate sind cancerogen! Zur Entsorgung sollten sie in die etwas harmolseren in Cr 3+<br />
reduziert werden.<br />
Aufgaben:<br />
1. Zeichne die Valenzstrichformeln von CrO 4<br />
2-<br />
und Cr 2O 7<br />
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05.12.2008
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