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Berechnung der Gleichgewichtskonzentrationen und von Kc

Um die Berechnung der Gleichgewichtskonzentration zu erläutern nehmen wir als Beispiel die Reaktion:

H2+I22HI

Für die Berechnung der Gleichgewichtskonstante gilt folgende Formel:

Kc=[HI]²[H2][I2]

Wenn Kc >> 1 ist, liegt das Gleichgewicht bei den Produkten.

Wenn Kc << 1 ist, liegt das Gleichgewicht bei den Edukten.

Im folgenden Beispiel sind nur die Anfangskonzentrationen der Edukte und die Gleichgewichtskonzentration des Produkts bekannt. Damit man die Gleichgewichtskonstante berechnen kann, benötigt man aber die Gleichgewichtskonzentrationen aller beteiligten Stoffe. Dazu trägt man als erstes die gegeben Werte in eine Tabelle ein.

Stoff

H2(moll)I2(moll)HI(moll)

Anfangskonzentration

1,01×1032,04×103

0

Änderung

1,89×103

Gleichgewichtskonzentration

1,89×103

Da wir eine Anfangskonzentration von HI mit 0 mol/l haben, können wir die Gleichgewichtskonzentration auch direkt bei der Änderung angeben.

Die Änderung der Konzentration von HI dividieren wir durch 2 um die Änderung der anderen beiden Stoffe heraus zu bekommen. Denn pro Molekül HI werden werden nur jeweils ein halbes Molekül H2 und I2 benötigt. Anschließend subtrahiert man die Änderung von der Anfangskonzentration um die Gleichgewichtskonzentration zu erhalten. Die beiden Werte ergänzt man in der Tabelle.

Stoff

H2(moll)I2(moll)HI(moll)

Anfangskonzentration

1,01×1032,04×103

0

Änderung

0,945×1030,945×1031,89×103

Gleichgewichtskonzentration

0,065×1031,095×1031,89×103

Da wir nun alle benötigten Werte haben, können wir die Formel anwenden um die Gleichgewichtskonzentration auszurechnen.

Kc=[HI]2[H2][I2]=1,89×103moll20,065×103moll1,095×103moll=50,19

Beispielaufgaben

1.Aufgabe:

Gegeben:

C0(HI)=4,1mol/l
C(HI)=0,8mol/l
C0(H)=0mol/l
C0(I)=0mol/l

Gesucht:
C(I),
C(H)

StoffH2(mol/l)I2(mol/l)HI(mol/l)
Anfangskonzentration 0 0 4,1
Änderung1,651,653,3
Gleichgewichtskonzentration1,651,650,8


Kc=0,2

2. Aufgabe:

Gegeben:

c(HI)=14mmol/l
Kc=50,2

Gesucht:

C(H2),
C(I2)

Lösung:

Kc=[HI]2([H2][I2])[I2][H2]

K[I2][H2]=[HI]2:Kcmit[H2]=[I2]

[I2][I2]=[HI]2Kc[I]=[HI]2Kc

[I]=[1,4103moll]250,2

[I]=1,9103moll

Berechnung von T.Y. 5.4.2014



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