Das dynamische GleichgewichtDas dynamische Gleichgewicht

K 6.25

Anfangszustand Anfangszustand

2 AB

A2 + B2 2 AB

A2 + B2

hink 6.25

rückk 1Gleichgewicht

220K = = 6.25

8 8

Reaktion Reaktion

Einstellung des GleichgewichtsEinstellung des Gleichgewichts

Gleichgewicht

A + B C

kein Gleichgewicht Gleichgewicht

9Q 0.04 K

16 15

10

K 0.110 10

20Q 0.2 K

10 10

13

Q 0.1 K12 11

kein GleichgewichtGleichgewicht

Reaktion Reaktion

17Q 0.1 K

13 13

K 0.1

Berechnung der Konzentrationen im GleichgewichtBerechnung der Konzentrationen im Gleichgewicht

K 6.25

Anfangszustand

A2 + B2 2 AB

Gleichgewicht

18 18

18 - x 18 - x + 2x

2(2x)K = = 6.25

(18-x) (18 x)

x = 10 8 8 20

KonzentrationsabhängigkeitKonzentrationsabhängigkeit

Zugabe von SCN: Verbrauch von SCN, Bildung von Fe(SCN)63

Fe3+ + 6 SCN

farblos farblos

Zugabe von Fe3+: Verbrauch von Fe3+, Bildung von Fe(SCN)63

Fe(SCN)63

rot

Konzentrationsabhängigkeit im ModellKonzentrationsabhängigkeit im Modell

Gleichgewicht neues Gleichgewicht

C A + B

Reaktion

10 12K 12

10

20 12Q 24 K

10

17 9Q 12 K

13

StörungZugabe von 10 A

2 NO2 (g) N2O4 (g)Druck-Druck-abhängigkeitabhängigkeit

2

2K 0.13

4

2

4Q 0.06

8

2

5K 0.14

6

Edukt A

Reaktionsweg

Produkt B

TemperaturabhängigkeitTemperaturabhängigkeit

Ea (Rückreaktion)

Ea (Hinreaktion)

endotherme Hinreaktion stärker beschleunigt als exotherme Rück- reaktion

Temperaturerhöhung von 25°C auf 35°C

Hinreaktion endotherm 250 kJ/mol 250-fach

Rückreaktion exotherm 60 kJ/mol 2-fach

Aktivierungs-energie

Erhöhung der Geschwindigkeit

A B endotherm

exotherm

GeschwindigkeitsverteilungGeschwindigkeitsverteilung bei verschiedenen Temperaturen bei verschiedenen Temperaturen

Geschwindigkeit

An

zah

l Tei

lch

en

tiefste Temperatur

Geschwindigkeit

An

zah

l Te

ilch

en

tiefste Temperatur

höhere Temperatur

Mindestgeschwindigkeit endotherme Hinreaktion

Mindestgeschwindigkeit exotherme Rückreaktion

tiefere Temperatur

höhere Temperatur

Ammoniak-SyntheseAmmoniak-Synthese

1

2

3

CH4,H2O

H2O

CO2,H2O

H2O

N2, H2, CO2

O2, N2

N2, H2

N2, H2, NH3

N2, H2

N2, H2, CO

4

1) CH4 + H2O CO + 3 H2

2) 2 CH4 + O2 2 CO + 4 H2 4) N2 + 3 H2 2 NH3

3) CO + H2O CO2 + H2

Ammoniakbildung in AbhängigkeitAmmoniakbildung in Abhängigkeit von Druck und Temperatur von Druck und Temperatur

H HH H

H HN N

H H H HH H

H HH

H HN N

H HH H

H HN N

HH

H H

HHN N

H

HN

H

H

H

N

H

H

H

H

NH

H

H

N

H

Ammoniak-Synthese

Fe-Katalysator