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Gleichgewichtsreaktionen

Frage

Welche Voraussetzungen muss eine Reaktion erfüllen, damit ein chemisches Gleichgewicht zustande kommt? 

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Antwort

  1. Die Reaktion muss dynamisch sein, dh. sowohl Hin- als auch Rückreaktionen müssen mit dem gleichen Stoffumsatz konstant ablaufen. 
  2. Er ist unabhängig davon, ob vom Produkt oder Edukt ausgegangen wird. 
  3. Die Reaktionsrate von Hin- und Rückreaktion ist gleich groß. 
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Frage

Was ist das Prinzip von Le Chatelier?

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Antwort

Wenn einem chemische Gleichgwicht ein Zwang von außen ausgeübt wird, dann verschiebt sich das Gleichgewicht so, dass es dem Zwang entweicht. 

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Frage

Was für ein industriellen Nutzen hat das Haber-Bosch-Verfahren?

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Antwort

Das Haber-Bosch-Verfahren wird zum Großteil zur Herstellung von Kunstdüngermittel und Salpetersäure verwendet. 

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Frage

Was gibt die Gleichgewichtskonstante Kc an?

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Antwort

Gibt Aufschluss über die Lage des Gleichgewichtes: Je größer Kc ist, desto weiter liegt das Gleichgewicht auf der Produktseite und umgekehrt.

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Frage

Was besagt das Prinzip des kleinsten Zwangs von Henry LE CHATELIER?

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Antwort

Ein System im chemischen Gleichgewicht reagiert auf Veränderungen der Reaktionsbedingungen so, dass das System dem jeweiligen äußeren Zwang ausweicht.

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Frage

Welchen Einfluss hat die Erhöhung der Konzentration der Edukte auf die Lage des Gleichgewichts?

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Antwort

Nach dem Prinzip des kleinsten Zwangs von Henry LE CHATELIER wird die Reaktionsrichtung bevorzugt, die den zugegebenen Stoff verbraucht.

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Frage

Definiere den Begriff Enthalpie.

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Antwort

Die Enthalpie ist ein Maß für die innere Energie eines thermodynamischen Systems.

Zusatz: Alle Systeme streben nach einem Enthalpieminimum, d. h. nach dem energieärmsten Zustand (z. B. Abkühlung, chemische Reaktionen zu energieärmeren Produkten).

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Frage

Was ist ein endergonischer Prozess?

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Antwort

Ein Prozess, der nicht spontan abläuft mit ΔG > 0.

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Frage

Was gibt die Gleichgewichtskonstante Kc an?

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Gibt Aufschluss über die Lage des Gleichgewichtes: Je größer Kc ist, desto weiter liegt das Gleichgewicht auf der Produktseite und umgekehrt.

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Frage

Was besagt das Prinzip des kleinsten Zwangs von Henry LE CHATELIER?

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Antwort

Ein System im chemischen Gleichgewicht reagiert auf Veränderungen der Reaktionsbedingungen so, dass das System dem jeweiligen äußeren Zwang ausweicht.

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Frage

Welchen Einfluss hat die Erhöhung der Konzentration der Edukte auf die Lage des Gleichgewichts?

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Nach dem Prinzip des kleinsten Zwangs von Henry LE CHATELIER wird die Reaktionsrichtung bevorzugt, die den zugegebenen Stoff verbraucht.

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Frage

Definiere den Begriff Enthalpie.

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Die Enthalpie ist ein Maß für die innere Energie eines thermodynamischen Systems.

Zusatz: Alle Systeme streben nach einem Enthalpieminimum, d. h. nach dem energieärmsten Zustand (z. B. Abkühlung, chemische Reaktionen zu energieärmeren Produkten).

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Was ist ein endergonischer Prozess?

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Ein Prozess, der nicht spontan abläuft mit ΔG > 0.

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Frage

Was gibt die Gleichgewichtskonstante Kc an?

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Gibt Aufschluss über die Lage des Gleichgewichtes: Je größer Kc ist, desto weiter liegt das Gleichgewicht auf der Produktseite und umgekehrt.

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Frage

Was besagt das Prinzip des kleinsten Zwangs von Henry LE CHATELIER?

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Ein System im chemischen Gleichgewicht reagiert auf Veränderungen der Reaktionsbedingungen so, dass das System dem jeweiligen äußeren Zwang ausweicht.

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Welchen Einfluss hat die Erhöhung der Konzentration der Edukte auf die Lage des Gleichgewichts?

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Nach dem Prinzip des kleinsten Zwangs von Henry LE CHATELIER wird die Reaktionsrichtung bevorzugt, die den zugegebenen Stoff verbraucht.

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Definiere den Begriff Enthalpie.

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Die Enthalpie ist ein Maß für die innere Energie eines thermodynamischen Systems.

Zusatz: Alle Systeme streben nach einem Enthalpieminimum, d. h. nach dem energieärmsten Zustand (z. B. Abkühlung, chemische Reaktionen zu energieärmeren Produkten).

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Was ist ein endergonischer Prozess?

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Ein Prozess, der nicht spontan abläuft mit ΔG > 0.

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Was gibt die Gleichgewichtskonstante Kc an?

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Gibt Aufschluss über die Lage des Gleichgewichtes: Je größer Kc ist, desto weiter liegt das Gleichgewicht auf der Produktseite und umgekehrt.

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Was besagt das Prinzip des kleinsten Zwangs von Henry LE CHATELIER?

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Ein System im chemischen Gleichgewicht reagiert auf Veränderungen der Reaktionsbedingungen so, dass das System dem jeweiligen äußeren Zwang ausweicht.

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Welchen Einfluss hat die Erhöhung der Konzentration der Edukte auf die Lage des Gleichgewichts?

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Nach dem Prinzip des kleinsten Zwangs von Henry LE CHATELIER wird die Reaktionsrichtung bevorzugt, die den zugegebenen Stoff verbraucht.

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Die Enthalpie ist ein Maß für die innere Energie eines thermodynamischen Systems.

Zusatz: Alle Systeme streben nach einem Enthalpieminimum, d. h. nach dem energieärmsten Zustand (z. B. Abkühlung, chemische Reaktionen zu energieärmeren Produkten).

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Was ist ein endergonischer Prozess?

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Ein Prozess, der nicht spontan abläuft mit ΔG > 0.

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Frage

Was versteht man unter der RGT-Regel?

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Die RGD Regel beschreibt, dass eine Temperatureerhöhung um 10°C in der Regel zu einer doppelten Reaktionsgeschwindigkeit führt. 

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Frage

Welche Aussage ist falsch?

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Antwort

Der Katalysator beeinflusst die Gleichgewichtslage.

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Frage

Definieren sie die Begriffe chemisches Gleichgewicht und dynamisches Gleichgewicht.

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Antwort

Im chemischen Gleichgewicht ist die Reaktionsgeschwindigkeit der Hin- und Rückreaktion gleich. Die Ausgangsstoffe werden unvollständig umgesetzt und die Produkte sind mit den Ausgangsstoffen verunreinigt!

Wird pro Zeiteinheit genauso viel Produkt gebildet, wie durch Rückreaktion wieder zerfällt, ist das dynamische Gleichgewicht erreicht.

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Frage

Eine Temperaturerhöhung um ΔT = 10 K verdoppelt (bis verdreifacht) die Reaktionsgeschwindigkeit, besagt welche Regel?

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Antwort

Hundsdorf‘sche Regel

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Frage

Welche 2 Beispiele aus dem täglichen Leben fallen ihnen für umkehrbare chemische Reaktionen ein?

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Antwort

Trocknungsmittel und Bleiakku

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Frage

Was besagt das „Prinzip des kleinsten Zwangs“ und wie wird dieses Prinzip fachlich genannt?

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Antwort

Das sogenannte Le-Chatelier Prinzip besagt:

Das chemische Gleichgewicht weicht einem äußeren Zwang aus. Die Hin- oder Rückreaktion verläuft bevorzugt so, dass eine vorhandene Komponente verbraucht wird oder der Gasdruck abnimmt.

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Frage

Beschreiben Sie die Verschiebung des chemischen Gleichgewichts nach Le-Chatelier bei einer Temperaturänderung, bei einer Druckänderung und bei einer Konzentrationsänderung.

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Antwort

Eine Temperaturerhöhung begünstigt die endotherme Reaktion, eine Temperatursenkung die exotherme.

Die Druckerhöhung verschiebt das Gleichgewicht auf die Seite mit dem kleineren Volumen. Eine Druckerniedrigung begünstigt die Seite mit dem größeren Volumen. 

Eine Konzentrationserhöhung begünstigt die stoffverbrauchende Reaktion, die Konzentrationssenkung die stoffbildende. 

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Frage

Wie wird das Prinzip des kleinsten Zwanges noch genannt und weshalb ist das so?

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Antwort

Das Prinzip des kleinsten Zwanges wird noch als "Prinzip von Chatelier" bezeichnet und das ist so, weil es von Henry Le Chatelier und Ferdinand Braun zwischen 1884 und 1888 formuliert wurde.

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Frage

Weshalb ist es wichtig, dass du Kenntnis vom Prinzip des kleinsten Zwanges hast?

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Antwort

Das ist deshalb wichtig, weil du durch die Kenntnis des Prinzips des kleinsten Zwanges verstehst, wie sich eine chemische Reaktion durch äußere Einflüsse so beeinflussen lässt, damit eine maximale Ausbeute erzielt werden kann.

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Frage

Was besagt das Prinzip des kleinsten Zwanges?

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Antwort

Das Prinzip des kleinsten Zwanges besagt: "Wird auf ein System, das sich im chemischen Gleichgewicht befindet, ein Zwang ausgeübt, verschiebt sich die Lage des Gleichgewichts so, dass die Wirkung des Zwanges minimal wird."

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Frage

Was kannst du dir beim Prinzip des kleinsten Zwanges unter "Zwängen" vorstellen?

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Antwort

Beim Prinzip des kleinsten Zwanges kannst du dir unter "Zwängen" Änderungen im Sinne von Stoffmengenkonzentration, Druck oder Temperatur vorstellen.

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Frage

Anhand was, können wir uns im Sinne des Prinzips des kleinsten Zwanges den Einfluss von Änderungen der Stoffmengenkonzentration auf die Lage eines Gleichgewichts, gut verdeutlichen?

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Antwort

Anhand der Erhöhung der Konzentration von z.B. Essigsäure können wir uns gut den Einfluss von Änderungen der Stoffmengenkonzentration auf die Lage eines Gleichgewichts im Sinne des Prinzips des kleinsten Zwanges verdeutlichen.

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Frage

Was gilt es im Sinne des Prinzips des kleinsten Zwanges bei allen Konzentrationen im chemischen Gleichgewicht zu beachten?

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Antwort

Es gilt im Sinne des Prinzips des kleinsten Zwanges bei allen Konzentrationen im chemischen Gleichgewicht zu beachten, dass sie konstant sind. Denn es gilt die Gleichgewichtskonstante KC.


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Frage

Was passiert laut dem Prinzip des kleinsten Zwanges, wenn wir die Konzentration von Essigsäure erhöhen?

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Antwort

Laut dem Prinzip des kleinsten Zwanges läuft kurzzeitig mehr Estersynthese ab, wenn wir die Konzentration von Essigsäure erhöhen. Dies geschieht aus dem Grund, da wir damit die Konzentration von Ester und Wasser steigern können. Damit ist die Reaktion wieder im Gleichgewicht. KC muss wieder den charakteristischen Zahlenwert aufweisen.

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Frage

Was passiert laut dem Prinzip des kleinsten Zwanges, wenn wir auf der Produktseite z.B. das Wasser entfernen.

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Antwort

Laut dem Prinzip des kleinsten Zwanges passiert, wenn wir auf der Produktseite z.B. das Wasser entfernen, dass erneut ein Prozess der Gleichgewichtsreaktion stattfindet. Es läuft also vermehrt Esterhydrolyse ab.

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Frage

Welche Merksätze solltest du bei einer Änderung der Stoffmengenkonzentration im Sinne des Prinzips des kleinsten Zwanges wissen?

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Antwort

Du solltest bei einer Änderung der Stoffmengenkonzentration im Sinne des Prinzips des kleinsten Zwanges dir folgende zwei Sätze merken:


  1. Erhöhung der Konzentration von Edukten, dann verstärkte Produktbildung und umgekehrt.
  2. Erniedrigung der Konzentration eines Produkts, dann verstärkter Ablauf einer Hinreaktion.
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Frage

Wann kommt eine Änderung des Drucks im Sinne des Prinzips des kleinsten Zwanges zu Stande?

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Antwort

Eine Änderung des Drucks im Sinne des Prinzips des kleinsten Zwanges kommt zu Stande, wenn Gase an der Reaktion beteiligt sind. So kommt es zu einer Beeinflussung der Gleichgewichtslage.

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Frage

Was entspricht laut dem Prinzip des kleinsten Zwanges einer Erhöhung des Drucks?

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Antwort

Einer Erhöhung des Drucks laut dem Prinzip des kleinsten Zwanges entspricht die Erhöhung der Konzentration bei gelösten Stoffen.

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Frage

Welche Merksätze solltest du bei einer Änderung des Drucks im Sinne des Prinzips des kleinsten Zwanges wissen?

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Antwort

Du solltest bei einer Änderung des Drucks im Sinne des Prinzips des kleinsten Zwanges dir folgende zwei Sätze merken:


  1. Bei einer Druckerhöhung ist die volumenmindernde Reaktion bevorzugt.
  2. Bei einer Druckerniedrigung ist die volumenvergrößernde Reaktion bevorzugt.
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Frage

Was bewirkst du nach dem Prinzip des kleinsten Zwanges mit einer Änderung der Temperatur?

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Du bewirkst nach dem Prinzip des kleinsten Zwanges mit einer Änderung der Temperatur, auch immer eine Änderung der Gleichgewichtskonstante KC, da diese immer nur für bestimmte Temperaturen definiert wird.

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Welche Merksätze solltest du bei einer Änderung der Temperatur im Sinne des Prinzips des kleinsten Zwanges wissen?

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Antwort

Du solltest bei einer Änderung der Temperatur im Sinne des Prinzips des kleinsten Zwanges dir folgende zwei Sätze merken:


  1. Bei einer Temperaturerhöhung läuft die endotherme Reaktion verstärkt ab.
  2. Bei einer Temperaturerniedrigung läuft die exotherme Reaktion verstärkt ab.
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Frage

Wozu führt eine starke Temperaturerniedrigung laut dem Prinzip des kleinsten Zwanges?

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Antwort

Eine starke Temperaturerniedrigung führt laut dem Prinzip des kleinsten Zwanges dazu, dass das Gasgemisch (farbloses Gas) immer heller wird.

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Frage

Findest du ein Beispiel für die Kombination aus Temperatur-, Druck- und Stoffmengenänderung nach dem Prinzip des kleinsten Zwanges?

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Antwort

Für die Kombination aus Temperatur-, Druck- und Stoffmengenänderung nach dem Prinzip des kleinsten Zwanges ist das Haber-Bosch-Verfahren ein gutes Beispiel.

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Frage

Was ist das Haber-Bosch-Verfahren und von wem wurde es entwickelt?

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Antwort

Das Haber-Bosch-Verfahren ist ein chemisches Verfahren zur synthetischen Herstellung von Ammoniak aus den Elementen Stickstoff und Wasserstoff. Entwickelt wurde das Haber-Bosch-Verfahren vor allem von Fritz Haber (1868-1934) und Carl Bosch (1874-1940).

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Frage

Warum wurde das Haber-Bosch-Verfahren entwickelt?

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Antwort

Das Haber-Bosch-Verfahren wurde entwickelt um die Ernährung der Weltbevölkerung sicherzustellen. 

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Frage

Was sind die wichtigsten Ammoniak-Folgeprodukte, deren Herstellung erst mit Hilfe des Haber-Bosch-Verfahrens möglich wurde?

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Antwort

Die wichtigsten Ammoniak-Folgeprodukte, deren Herstellung erst mit Hilfe des Haber-Bosch-Verfahrens möglich wurde, sind zum einen Kunstdünger und zum  anderen ist das Salpetersäure und in Folge Sprengstoffe, Farbstoffe u.v.m.

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Frage

Warum ist das Haber-Bosch-Verfahren wichtig?

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Antwort

Das Haber-Bosch-Verfahren ist wichtig, weil es bisher das einzig sinnvolle Verfahren ist, Stickstoff aus der Luft chemisch nutzbar zu machen. Zudem hat sich der Mensch durch das Haber-Bosch-Verfahren vom natürlichen Stickstoffkreislauf unabhängig gemacht. Um die Ernährung der Weltbevölkerung sicherzustellen, war man nun also nicht mehr auf tierischen Kot als Düngemittel angewiesen. 

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