Hin und zurück
- Anknüpfung:Nach der Stoßtheorie (2.1.3) können auch die Produkt-Teilchen wirksam zusammenstoßen — und wieder Edukte bilden.
- Hinreaktion:Edukte → Produkte (in der Gleichung von links nach rechts).
- Rückreaktion:Produkte → Edukte, dieselben Stoffe in umgekehrter Richtung.
- Umkehrbare Reaktion:Hin- und Rückreaktion sind beide möglich; Zeichen ist der Gleichgewichtspfeil \(\rightleftharpoons\).
Wähle einen Versuch und tippe für beide Schritte, was du beobachten wirst (Karte anklicken oder Tab, dann ↑/↓). Erst danach löst „Prüfen“ auf, was im Reagenzglas passiert.
Halte fest: Dieselben Stoffe lassen sich hin- und zurückverwandeln. Die Rückreaktion setzt genau die Energie um, die die Hinreaktion aufgenommen oder abgegeben hat — nur mit umgekehrtem Vorzeichen.
Umkehrbare Reaktion (Beispiel): \(\ce{CuSO4 * 5 H2O <=> CuSO4 + 5 H2O}\)
Energie und System
- Energie:Ist die Hinreaktion endotherm, ist die Rückreaktion exotherm — mit gleichem Betrag.
- Offenes System:ein gasförmiges Produkt entweicht, die Rückreaktion fehlt der Partner — die Reaktion läuft praktisch vollständig in eine Richtung (Kalkbrennen: CO₂ entweicht).
- Geschlossenes System:alle Stoffe bleiben beisammen, Hin- und Rückreaktion laufen gleichzeitig ab; es entsteht ein Gemisch aus Edukten und Produkten.
- Beispiel:Veresterung (Säure + Alkohol → Ester + Wasser) und Esterhydrolyse als Rückreaktion.
Reaktionsenthalpie der Rückreaktion: \(\Delta_r H_{\text{rück}} = -\Delta_r H_{\text{hin}}\)
Herleitung:
Allgemeine Hinweise
Der richtige Pfeil
Für umkehrbare Reaktionen steht \(\rightleftharpoons\) (zwei halbe Pfeile). Der Doppelpfeil \(\leftrightarrow\) bezeichnet Grenzstrukturen (Mesomerie) und ist hier falsch.
Umkehrbar heißt nicht „von selbst“
Die Rückreaktion braucht oft andere Bedingungen: Kupfersulfat wird erst durch Erhitzen weiß und erst durch Wasserzugabe wieder blau.
Erst das System prüfen
Fragen Sie vor jeder Deutung: Kann ein Produkt entweichen (offen) oder bleiben alle Stoffe im Gefäß (geschlossen)?