Chemisches Gleichgewicht – Verschiebung von N₂O₄ ⇌ 2NO₂

Was sie zeigt

Distickstofftetroxid und Stickstoffdioxid bilden ein dynamisches Gleichgewicht, N₂O₄ ⇌ 2NO₂, dessen Hinreaktion endotherm ist. Da NO₂ rotbraun und N₂O₄ farblos ist, zeigt die Farbe des Gases direkt, in welche Richtung sich das Gleichgewicht verschiebt. Die Simulation wendet das Prinzip von Le Chatelier quantitativ an: Erwärmen vergrößert K und begünstigt NO₂; Komprimieren begünstigt N₂O₄, die Seite mit weniger Gasteilchen; Zugabe von NO₂ macht Q größer als K, sodass die Rückreaktion abläuft, bis Q = K. Nur die Temperatur ändert K; Druck und Konzentration verschieben nur die Gleichgewichtslage.

So funktioniert es

Lassen Sie das System zur Ruhe kommen und ändern Sie dann jeweils nur einen Faktor, während Sie Kolben und Konzentrationsdiagramm beobachten. Erhöhen und senken Sie die Temperatur und achten Sie auf Farbe und K. Verkleinern Sie das Kolbenvolumen: Die Farbe wird zuerst dunkler, weil das Gas verdichtet wird, und hellt dann etwas auf, wenn sich das Gleichgewicht zu N₂O₄ verschiebt. Klicken Sie auf NO₂ zugeben und lassen Sie das neue Gleichgewicht vorhersagen, bevor die Kurve abflacht.

Einstellbare Parameter

• Temperatur 0–120 °C
• Kolbenvolumen 0,5–4 L
• Anfangsstoffmenge N₂O₄ 0,02–0,4 mol
• Konzentrationsdiagramm anzeigen

Fragen zum Erkunden

1. Was geschieht mit der Farbe im Kolben und mit dem Wert von K, wenn die Temperatur sinkt, und warum?
2. Warum wird das Gas direkt nach dem Komprimieren dunkler und danach wieder etwas heller?
3. Ist die Gleichgewichtskonzentration von NO₂ nach der Zugabe von NO₂ höher oder niedriger als vor der Zugabe?