Zwang und Ausweichen
- Anknüpfung:Ein Gemisch reagiert immer so, dass \(Q\) auf \(K\) zuläuft (2.2.4).
- Zwang:jede äußere Änderung, die \(Q \ne K\) macht — z. B. Zugabe oder Entzug eines Stoffes.
- Edukt zugeben / Produkt entziehen:\(Q < K\) — die Hinreaktion überwiegt, das Gleichgewicht verschiebt sich nach rechts.
- Produkt zugeben / Edukt entziehen:\(Q > K\) — die Rückreaktion überwiegt, Verschiebung nach links.
- \(K\) bleibt gleich:nur die Zusammensetzung ändert sich, bis wieder \(Q = K\) gilt.
Prinzip von Le Chatelier (kleinster Zwang): Übt man auf ein System im Gleichgewicht einen Zwang aus, verschiebt sich das Gleichgewicht so, dass die Wirkung des Zwangs verringert wird.
- Technik:ein Produkt laufend entfernen (abdestillieren, ausfällen) erzwingt fast vollständigen Umsatz.
Druck und Volumen
- Gasgleichgewicht:\(\ce{2 NO2} \rightleftharpoons \ce{N2O4}\) — braunes \(\ce{NO2}\), farbloses \(\ce{N2O4}\).
- Druckerhöhung:Volumen verkleinern — alle Konzentrationen steigen um denselben Faktor.
Ziehe den Griff des Kolbenprobers nach links (drücken) oder rechts (ziehen) — oder nutze den Regler bzw. ←/→ am Griff. Beobachte die Farbe direkt nach der Änderung und einen Moment später. Mit den Knöpfen gibst du zusätzlich NO₂ oder N₂O₄ zu.
Halte fest: Beim Zusammendrücken wird das Gas erst dunkler (alle Konzentrationen steigen) und dann etwas heller — das Gleichgewicht weicht zur Seite mit weniger Gasteilchen aus, gleicht den Zwang aber nur teilweise aus.
Herleitung:
Druck und Gleichgewicht: Druckerhöhung verschiebt das Gleichgewicht zur Seite mit der kleineren Zahl an Gasteilchen; bei \(\Delta n(\text{Gas}) = 0\) hat der Druck keinen Einfluss.
- Inertgas bei konstantem \(V\):der Gesamtdruck steigt, die Konzentrationen der Reaktionspartner nicht — keine Verschiebung.
Allgemeine Hinweise
K ändert sich nicht
Zugabe, Entzug und Druck verändern nur die Zusammensetzung. \(K\) bleibt bei gleicher Temperatur gleich — genau deshalb muss sich das Gemisch anpassen.
Nur teilweiser Ausgleich
Das Gleichgewicht macht den Zwang nie ganz rückgängig: Nach dem Zusammendrücken bleibt das Gas dunkler als vorher, und zugegebenes Edukt wird nur teilweise verbraucht.
Mit Q begründen
Statt „das Gleichgewicht will …“ lieber rechnen: Welcher Faktor ändert sich in \(Q\)? Ist \(Q\) jetzt kleiner oder größer als \(K\)? Daraus folgt die Richtung.
