Prinzip von LeChatelier: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 13. März 2012, 01:09 Uhr

Englisch: Le Châtelier's principle

1 Definition

Das Prinzip nach LeChatelier ist ein Basiskonzept für die Beeinflussung des chemischen Gleichgewicht und spielt eine wesentliche Rolle in der Kinetik.

2 Prinzip

Das Gleichgewicht kann mehr oder weniger auf der Produkt- oder Eduktseite liegen, dies bedeutet eine Gleichgewichtskonstante von größer oder kleiner als 1. Bei vielen Reaktionen ist dies der Fall.

Jedoch kann die Lage eines Gleichgewichtes durch Änderung von Reaktionsbedingungen verändert werden, eine Gleichgewichtsverschiebung hervogerufen werden. Diese Reaktionsbedingungen sind die Faktoren:

1. Temperatur
2. Druck
3. Konzentration

3 Aussage

Im Jahr 1884 wurde von dem Franzosen Henry Louis Le Chatelier aus Paris der Einfluss von T, p und c auf die Lage des Gleichgewichts untersucht und beschrieben, als das Prinzip von Le Chatelier formuliert. Dieses Prinzip besagt folgendes:

„Jede Störung eines Gleichgewichtes durch Änderung der äußeren Bedingungen führt zu einer Verschiebung des Gleichgewichtes, die der Störung entgegenwirkt. Das Gleichgewicht weicht immer dorthin aus, wohin es dem geringsten äußersten Einfluss unterworfen ist, dem kleinsten Zwang!“

4 Einflussfaktoren

4.1 Temperatur

Die Gleichgewichtslage ist stark abhängig von der Temperatur. Um Aussagen über das Verhalten eines Gleichgewichts bei Temperaturänderung ΔT zu treffen, muss bekannt sein, ob die Reaktion exotherm oder endotherm verläuft (Enthalpieberechnung).

• Verläuft eine Reaktion exotherm, dann gibt sie Wärme ab, um sie also zu begünstigen, muss Wärme abgeführt werden, denn nur so unterliegt sie dem geringsten Zwang. Das bedeutet bei einer Temperaturerniedrigung strebt ein Gleichgewicht immer zu seiner exothermen Teilreaktion.

• Umgekehrt verläuft eine Reaktion endotherm, dann entzieht sie dem System Wärme ab, um diese also zu begünstigen, muss Wärme zugeführt werden, denn nur so unterliegt sie dem geringsten Zwang. Das bedeutet bei einer Temperaturerhöhung verlagert sich das Gleichgewicht immer zu seiner endothermen Teilreaktion.

4.2 Druck

Bei einer Druckerhöhung, steht weniger Volumen zur Verfügung. Damit ist die Bildung von kleinen wenigen Teilchen, Stoff mit größerer Dichte, dem kleineren Zwang unterworfen und günstiger als große viele Teilchen, Stoff mit geringerer Dichte, bei einer Druckerniedrigung liegt eine Volumenvergrößerung vor, also ist die Situation damit umgekehrt.

4.3 Konzentration

Das Gleichgewicht ist über die Konzentrationen der einzelnen Komponenten festgelegt und wird abhängig von den anderen Reaktionsbedingungen immer wieder versucht zu erreichen. Verringert oder erhöht man nun die Konzentration bestimmter Komponenten, verschiebt sich das Gleichgewicht solange, bis der Gleichgewichtszustand wieder erreicht wurde.

Generell gilt bei Veränderungen der Konzentrationen:

• Erhöht man die Konzentration eines Stoffes, so verschiebt sich die Reaktion in die Richtung, die den Stoff verbraucht.
• Erniedrigt man die Konzentration eines Stoffes, so verschiebt sich die Reaktion in Richtung die den Stoff bildet.