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Bei einer bestimmten Temperatur hat sich das Gleichgewicht aus Abb. 7-1a eingestellt.
Hier befinden sich 8 mol NO 2
und 4 mol N 2
O 4
im Gesamtvolumen V 1
= 2 L.
Die Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer sind c NO 2
= 8mol =4 mol und
2 L L
c N 2
O 4
= 4mol =2 mol .
4 mol/ L2
Damit ist die Gleichgewichtskonstante K = =8 mol
2 L L
2 mol/ L L
.
Gleichgewicht
gestörtes
Gleichgewicht
neues Gleichgewicht
a) V 1
= 2 L
n(NO 2
) = 8 mol
n(N 2
O 4
) = 4 mol
b) V 2
= 1 L
n(NO 2
) = 8 mol
n(N 2
O 4
) = 4 mol
Abb. 7-1 Gleichgewichtsverschiebung durch Druckerhöhung
c) V 2
= 1 L
n(NO 2
) = 6,25 mol ≈ 6 mol
n(N 2
O 4
) = 4,88 mol ≈ 5 mol
Nun komprimiert man das Gemisch durch Druckerhöhung auf die Hälfte des
Ausgangsvolumens (Abb. 7-1b). Direkt nach der Kompression liegen alle Reaktionsteilnehmer
mit den gleichen Stoffmengen vor, wie vor der Kompression. Durch die Volumenverminderung
ändern sich jedoch die Konzentrationen.
c NO 2
= 8mol
1 L
Damit wird
=8 mol
L
; cN 2
O 4
= 4mol
1 L
=4 mol
L
Q= c2 NO 2 L2
=8mol/ =16 mol K .
c N 2
O 4
4mol / L L
.
Es liegt kein Gleichgewicht mehr
vor. Die chemische Begründung ist darin zu sehen, dass sich v hin
= k hin·c(N 2
O 4
) durch die
Verdopplung der Konzentration verdoppelt, während sich die Geschwindigkeit der
Rückreaktion v rück
= k rück·c 2 (NO 2
) vervierfacht. Damit laufen Hin- und Rückreaktion nicht
mehr gleich schnell ab. Die Rückreaktion läuft bevorzugt ab, bis sich in Abb. 7-1c ein neues
Gleichgewicht mit gegenüber 7-1b erhöhter N 2
O 4
Stoffmenge eingestellt hat.
Q= c2 NO 2 mol / L2
=6,25 =8 mol =K .
c N 2
O 4
4,88mol/ L L