Kapitel 19: Das chemische Gleichgewicht - Hoffmeister.it

Kapitel 19: Das chemische Gleichgewicht
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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