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Durch Druckerhöhung hat sich also das Gleichgewicht
N 2
O 4
(g)
2 NO 2
(g)
auf die Seite verschoben, auf der weniger Moleküle in der Gasphase vorliegen.
Vergleicht man Abb. 7-1 b und c, so erkennt man, dass sich, durch die Einstellung des neuen
Gleichgewichts, die Gesamtstoffmenge gasförmiger Reaktionsteilnehmer im
Reaktionsvolumen von 12 mol auf ca. 11 mol vermindert hat. Dadurch wird der zunächst von
Außen aufgebaute Überdruck zumindest teilweise vermindert.
Eine Druckerhöhung führt immer zu einer Gleichgewichtsverschiebung in die Richtung, in der
weniger Moleküle in der Gasphase vorliegen, so dass der Überdruck wieder abgebaut wird.
Natürlich lässt sich das betrachtete Gleichgewicht auch durch Druckverminderung/
Volumenvergrößerung in Gegenrichtung verschieben.
Allgemein gilt:
Es lassen sich nur solche Reaktionen durch Volumenänderung beeinflussen, in denen die
Anzahl der in der Gasphase vorliegenden Teilchen auf der Edukt- und Produktseite
verschieden ist.
Auf Feststoffe und Flüssigkeiten haben Druckänderungen nahezu keinen Einfluss, da sich das
Volumen einer kondensierten Phase (fest, flüssig) nicht ändert, wenn Druck ausgeübt wird.
Beispiele: Wie reagieren die folgenden Gleichgewichtsgemische auf eine Druckerhöhung?
(I) 2 H 2
(g) + O 2
(g)
(II) H 2
(g) + Cl 2
(g)
(III) C(s) + O 2
(g)
(IV) C (s) + CO 2
(g)
(V) CaCO 3
(s)
2 H 2
O (g)
2 HCl (g)
CO 2
(g)
2 CO (g)
CaO (s) + CO 2
(g)
Zur Lösung dieser Frage untersuche man, wieviele Moleküle auf der Edukt- und Produktseite
in der Gasphase vorliegen.
(I) Auf der Eduktseite liegen drei auf der Produktseite nur zwei Moleküle in der Gasphase vor.
Bei Druckerhöhung verschiebt sich das Gleichgewicht nach rechts.
(II) Auf beiden Seiten liegen gleich viele (2) Moleküle in der Gasphase vor. Eine
Druckänderung hat keinen Einfluss auf die Lage dieses Gleichgewichts.
(III) Auf beiden Seiten befindet sich ein Molekül in der Gasphase. Dieses Gleichgewicht kann
ebenfalls nicht durch den Druck beeinflusst werden. Der Feststoff hat keinen Einfluss.
(IV, V): Gleichgewichtsverschiebung nach links bei Druckerhöhung.