mwg

Massenwirkungsgesetz

Das Massenwirkungsgesetz (MWG) gehört zu den wichtigsten Gesetzen der Chemie. Es wird gerne aus den Zeitgesetzen für die Hin- und Rückreaktion abgeleitet.
Da diese im Gleichgewichtszustand einen gleich großen Betrag mit entgegengesetztem Vorzeichen aufweisen, gewinnt man durch Gleichsetzen der beiden Partialreaktionen mit ihren speziellen Konstanten k1 und k2, die man als Quotienten schreibt, das MWG. Zum Aufstellen des MWG ist es im allgemeinen nicht notwendig alle diese Gesetze auch bezüglich der Reaktionsordnungen zu kennen, es genügt dazu einfach die Reaktionsgleichung mit ihren stöchiometrischen Faktoren. Für die Konstante (Kc) bildet man den Konzentrations-Quotienten aus dem Konzentrationsprodukt der Produkte und teilt es nach definierter Regel (Produkte durch Edukte) durch das Konzentrationsprodukt der Edukte.


Es gilt

Eine chemische Reaktion kommt bei gegebener Temperatur dann zum Stillstand, wenn der Quotient aus dem Produkt der Konzentrationen der Endstoffe und dem Produkt der Konzentrationen der Ausgangsstoffe den für die Reaktion charakteristischen Wert Kc erreicht hat (Gleichgewichtskonstante Kc, oft nur mit K bezeichnet und oft ohne Einheit, da variabel).
 

  

Übungsaufgaben

Aufgabe 1
 
Berechnen Sie Kc für die allgemeine Reaktionsgleichung a A + b B == c C + d D + e E
Lösung 1
 

Aufgabe 2 
 
Stellen Sie das Massenwirkungsgesetz für die Reaktion von Wasserstoff und Stickstoff zu
Ammoniak auf.

Aufgabe 3
 
Eine chemische Reaktion sei im Gleichgewicht. Was können Sie in bezug auf Reaktionsgeschwindigkeit und Energieumsatz in diesem Zustand aussagen?  
 
Aufgabe 4
 
Ethanol und Essigsäure reagieren miteinander unter Bildung von Essigsäureethylester und Wasser nach der Gleichung:
 
C2H5OH     +     CH3COOH     <--->     C2H5COOCH3     +     H2O           
 
Geht man von 1 mol Ethanol und 1 mol Essigsäure aus, so wird das Gleichgewicht erreicht, wenn 2/3 mol Ester und 2/3 mol Wasser gebildet sind. Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante K.
 
 
Aufgabe 5
 
Eine Substanz zerfalle gemäß der Gleichung    AB     < --- >     A     +     B.
Die zugehörige Gleichgewichtskonstante sei 10-6 mol/l.
Die Gleichgewichtskonzentration von AB liegt bei 10-2 mol/l. Wie hoch sind die
Konzentrationen von A und B im Gleichgewicht?

Lösung 5