Chemisches Gleichgewicht: Lernleitfaden

Kernideen

Im Gleichgewicht laufen Hin- und Rückreaktion gleich schnell ab, und die Konzentrationen ändern sich nicht mehr. Die Gleichgewichtskonstante K sagt, wie weit eine Reaktion läuft, und das Prinzip von Le Chatelier sagt voraus, wie sie sich verschiebt.

• Für aA + bB ⇌ cC + dD gilt K_c = [C]ᶜ[D]ᵈ ÷ ([A]ᵃ[B]ᵇ). Reine Feststoffe und Flüssigkeiten bleiben weg.
• Vergleiche den Reaktionsquotienten Q mit K. Bei Q < K läuft die Reaktion vorwärts, bei Q > K rückwärts, bei Q = K ist sie im Gleichgewicht.
• Le Chatelier: Ein gestörtes System verschiebt sich so, dass es die Störung mildert. Zugabe von Edukt verschiebt das Gleichgewicht nach rechts, höhere Temperatur begünstigt die endotherme Richtung.
• Für Gase gilt K_p = K_c(RT)^Δn, und für ein schwerlösliches Salz ist K_L das Produkt der Ionenkonzentrationen mit den Koeffizienten als Exponenten.

Wichtige Gleichungen

• K_c = [C]ᶜ[D]ᵈ ÷ ([A]ᵃ[B]ᵇ)
• Q vs K
• K_p = K_c(RT)^Δn
• K_sp = [M]ᵐ[X]ˣ

Durchgerechnetes Beispiel

Für N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃ sind die Gleichgewichtskonzentrationen [N₂] = 0,50, [H₂] = 0,20 und [NH₃] = 0,10 mol/L. K_c = 0,10² ÷ (0,50 × 0,20³) = 0,010 ÷ 0,0040 = 2,5. Für AgCl mit K_L = 1,8 × 10⁻¹⁰ ist die Löslichkeit s = √K_L = 1,3 × 10⁻⁵ mol/L.

Häufige Fehler

• Die Konzentrationen der Edukte in den Zähler setzen statt die der Produkte.
• Reine Feststoffe oder Flüssigkeiten in den Ausdruck für K aufnehmen.
• Glauben, ein Katalysator ändere den Wert von K. Er beschleunigt beide Richtungen gleich und hilft nur, das Gleichgewicht früher zu erreichen.

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