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Gleichgewichtskonstanten Kc und Kp – ICE-Tabellen

ChemieKinetik und GleichgewichtAlter 16–17

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Geben Sie die Anfangsstoffmengen für mehrere Versuche ein, beobachten Sie im Konzentrations-Zeit-Diagramm, wie das System ins Gleichgewicht kommt, während sich die ICE-Tabelle füllt, und stellen Sie fest, dass Kc bei gleicher Temperatur jedes Mal gleich ist. Berechnen Sie Kp aus Stoffmengenanteilen und Partialdrücken, sagen Sie die Reaktionsrichtung durch den Vergleich von Q mit K voraus, lösen Sie automatisch bewertete ICE-Aufgaben und untersuchen Sie, wie sich K beim Umkehren, Vervielfachen oder Addieren von Reaktionen ändert, zusammen mit ΔG° = −RT ln K.

Lektion: Gleichgewichtskonstanten Kc und Kp – ICE-Tabellen, Reaktionsquotient Q und Temperaturabhängigkeit von K

Was sie zeigt

Im Gleichgewicht laufen Hin- und Rückreaktion gleich schnell ab, deshalb ändern sich die Konzentrationen nicht mehr. Die Gleichgewichtskonstante Kc = [Produkte]^Koeffizienten / [Edukte]^Koeffizienten (Massenwirkungsgesetz) hat bei fester Temperatur immer denselben Wert, unabhängig von den Anfangsmengen. Für Gase verwendet Kp die Partialdrücke (Stoffmengenanteil × Gesamtdruck), und es gilt Kp = Kc(RT)^Δn. Der Vergleich des Reaktionsquotienten Q mit K zeigt, in welche Richtung ein Gemisch reagiert. Nur die Temperatur ändert K: Erwärmen senkt K bei einer exothermen und erhöht K bei einer endothermen Reaktion.

So funktioniert es

Wählen Sie auf dem Reiter Versuche das System, stellen Sie Temperatur und Volumen ein, tippen Sie die Anfangsstoffmengen ein und klicken Sie auf Bis zum Gleichgewicht (oder Sofort ins Gleichgewicht). Jeder Versuch kommt in die Ergebnistabelle, sodass Sie Kc vergleichen können. Wählen Sie die Druckeinheit für Kp, um Stoffmengenanteile und Partialdrücke zu sehen. Unter ICE-Aufgaben klicken Sie auf Neue Aufgabe, geben Ihre Antwort ein und klicken auf Prüfen oder nutzen Nächster Schritt. Unter K umformen kehren Sie Reaktionen um, vervielfachen oder addieren sie und verschieben den Regler für die Größe von K.

Einstellbare Parameter

  • Ansicht Versuche bis zum Gleichgewicht, ICE-Tabellen-Aufgaben, K umformen und Größe von K
  • Gleichgewichtssystem H₂ + I₂ ⇌ 2HI, N₂O₄ ⇌ 2NO₂, N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃, Veresterung: CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O
  • Temperatur (auf den Bereich jedes Systems begrenzt) 0–600 °C
  • Volumen des Gefäßes 0,5–20 L
  • Anfangsstoffmenge des ersten Edukts 0–10 mol
  • Anfangsstoffmenge des zweiten Edukts 0–10 mol
  • Anfangsstoffmenge des ersten Produkts 0–10 mol
  • Anfangsstoffmenge des zweiten Produkts 0–10 mol
  • Druckeinheit für Kp bar, atm, kPa
  • Anfangswert von log K in der Ansicht K umformen -10–10

Fragen zum Erkunden

  1. Ändert sich Kc, wenn Sie mit doppelt so viel Wasserstoff beginnen? Warum?
  2. In welche Richtung läuft die Reaktion bis zum Gleichgewicht, wenn Q größer als K ist?
  3. Warum erhöht eine höhere Temperatur K für N₂O₄ ⇌ 2NO₂, senkt aber K bei der Ammoniaksynthese?

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