Le Chatelier - Einfluß Temperatur
Die Gleichgewichtslage ist oftmals sehr stark von der Temperatur abhängig:
Die Temperatur korreliert mit dem Gleichgewichtszustand. 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 diese Reaktion also zu begünstigen, muss Wärme abgeführt bzw. gekühlt werden, denn nur so unterliegt sie dem geringsten Zwang. Das bedeutet, bei einer Temperaturverringerung strebt ein Gleichgewicht immer zu seiner exothermen Teilreaktion.
Verläuft eine Reaktion jedoch endotherm, dann entzieht sie dem System Wärme. Um diese Reaktion 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.
Methode
In der Regel finden endotherme Reaktionen im Labor statt -> meist nutzen Sie den Bunsenbrenner um eine Reaktion in Gang zu bekommen:-)
Merke
Exotherm = Wärme wird abgegeben
Endotherm = Wärme wird aufgenommen
-> merke Exotherm - Ex - Explosion -> auseinanderstreben -> freigeben von Energie
Art | Exotherme Reaktion | Endotherme Reaktion |
Kennzeichen | ΔH < 0, negativ | ΔH > 0, positiv |
begünstigend | Temperaturminderung --> Wärmeenergieabfuhr, kühlen | Temperaturerhöhung --> Wärmeenergiezufuhr, heizen |
stoppend | Temperaturerhöhung | Temperaturminderung |
Beispiel
Beispiel: H2O (l) ⇆ H2O (g)
Für die Überführung von flüssigem Wasser in einen gasförmigen Aggregatzustand ergibt sich eine Reaktionsenthalpie von +44 kJ/mol. Dies ist eine endotherme Reaktion. Um das Gleichgewicht auf Produktseite zu verschiebem muss die Temperatur erhöht werden.
Will man gasförmiges Wasser in den flüssigen Zustand überführen, muss man die Temperatur verringern, dann kondensiert das Wasser ( -44 kJ/mol).
Dies entspricht unseren alltäglichen Erfahrungen von kochendem Wasser im Topf auf der heissen Herdplatte oder dem kondensierenden Wasser im morgendlichen Badezimmer, v.a. im Winter.
