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Chemisches Gleichgewicht

hey du bist du im Gleichgewicht das Gleichgewicht spielt nämlich in vielen Lebensbereichen eine wichtige Rolle auch in der Chemie warum chemische Gleichgewichte so wichtig sind schauen wir uns in diesem Video an los geht's [Musik] was eine chemische Reaktion ist solltest du bereits wissen kleiner Tipp oben rechts beim i kannst du nochmals das Video über chemische Reaktionen abchecken okay wir wissen dass die meisten chemischen Reaktionen umkehrbar sind was heißt das das heißt dass eine Reaktion in beide Richtungen stattfinden kann wenn so eine Reaktion umkehrbar ist dann stellt sich nach einer gewissen Zeit ein sogenanntes chemisches Gleichgewicht ein schauen wir uns das Prinzip einmal anhand eines nicht chemischen Beispiels an du und dein bester Freund schließen einen Deal du hast 50 € und dein Freund hat 10 €. wir sind nett und weil dein Kumpel weniger hat als du möchtest du ihn unterstützen du gibst ihm jeden Tag 20% deines Guthabens im Gegenzug erwartest du aber täglich 10% von seinem Guthaben das heißt es gibt jeden Tag eine Geldübergabe hier in der Tabelle siehst du wie die geldaufteilung sich nach jedem Tag ändert nach dem 25 Tag stellt sich ein Gleichgewicht her du besitzt nur noch 20 Euro und dein Freund hat nun 40 Euro dieser Aufteilung wird sich nicht mehr verändern da die 20 Prozent die du ihm gibst genau 4 Euro betragen und 10%, die du bekommst auch 4 € sind du kriegst nun genauso viel wie du ihn gibst wir befinden uns ganz einfach in einem Gleichgewicht auch wenn wir mit einer anderen geldaufteilung starten pendelt sich das Gleichgewicht genauso ein sagen wir du startest mit 0 Euro und dein Freund mit 60 Euro der Gesamtbetrag ist der gleiche am Ende hast du erneut 20 Euro und dein Freund 40 €. und wir befinden uns wieder im Gleichgewicht aber woran liegt das wir erhalten 10% von unserem Freund und er bekommt 20% von uns das heißt er hat nach einer gewissen Zeit immer doppelt so viel wie du anders formuliert das Verhältnis entspricht 2:1 aus Sicht eines Freundes bei einem Gesamtbetrag von 60 Euro besitzt du nach einer gewissen Zeit immer 20 Euro und eher doppelt so viel ganz einfach bei umkehrbaren chemischen Reaktionen verhält es sich genauso es laufen hin und Rückreaktion in bestimmter Geschwindigkeit ab und unabhängig davon mit welchen Mengen wir auf beiden Seiten beginnen haben wir am Ende immer das selbe stoffmengenverhältnis mit unserem nächsten Beispiel schauen wir uns das Ganze einmal auf chemischer Ebene an basis ist eine chemische Reaktion in diesem Beispiel wasserstoff hat zwei plus Jod i2 reagieren zu zwei jod-wasserstoff 2hi diese Reaktion ist umkehrbar das heißt wir bekommen aus Wasserstoff + Jod jod-wasserstoff und aus jod-wasserstoff bekommen wir wieder Wasserstoff + Jod beide Reaktionen verlaufen mit einer bestimmten Reaktionsgeschwindigkeit diese hängt davon ab wie hoch die Konzentration der jeweiligen Edukte ist kurz zur Erinnerung Edukte sind die Ausgangsstoffe in einer mathematischen Gleichung lautet das wie folgt die Geschwindigkeit der Hinreaktion V hin ist gleich die reaktionskonstante K hin multipliziert mit der stoffmengenkonzentration von Wasserstoff mal die Konzentration von Jod zusätzlich haben wir noch eine Gleichung zur Berechnung der Geschwindigkeit der Rückreaktion welche Folgen der ist verrückt gleich karik mal C von hi mal C von hi da der jod-wasserstoff zwei Wasserstoff jodid-moleküle besitzt dürfen wir nicht vergessen die Konzentration zweimal in die Berechnung mit einzufügen zusammengefasst wäre die Geschwindigkeit der Rückreaktion gleich reaktionskonstante K rück mal Konzentration von jod-wasserstoff C von hi zum Quadrat nun haben wir jeweils eine Formel für die Geschwindigkeit der Hinreaktion und der Rückreaktion wenn sich diese Reaktion nun im Gleichgewicht befindet sind die beiden Reaktionsgeschwindigkeiten gleich groß das heißt wir setzen V hin = V Rück daraus ergibt sich folgende Gleichung in Zeile 2 jetzt benötigen wir etwas mathematisches Geschick um diese Gleichung richtig umzuformen wir bringen die reaktionskonstanten auf die eine Seite und die verschiedenen Werten der stoffmengenkonzentration auf die andere daraus ergibt sich folgende Gleichung in Zeile 4 K hin durch karik ist leicht die Konzentration des jod-wasserstoffs zum Quadrat durch die Konzentration von Wasserstoff mal die Konzentration von Jod pausiere hier gerne das Video und schau dir die einzelnen Schritte der Umformung noch einmal intensiv an um alles genau nachzuvollziehen den Bruch auf der linken Seite also der Quotient der konstanten können wir definieren als Gleichgewichtskonstante KC die Gleichgewichtskonstante gibt eine Aussage darüber wie das Gleichgewicht verteilt ist diese Konstante ist leicht dem Quotient der stoffmengenkonzentration der Produkte in diesem Fall des jod-wasserstoffs geteilt durch die der Edukte also Wasserstoff und Jod die Konzentration ist diejenige die sich bei einem Gleichgewicht einstellt deswegen wird diese auch mit C GG bezeichnet okay übertragen wir das Geld Beispiel einmal auf unsere neu gelernte Formel zur Wiederholung wir geben unserem Freund 20% von unserem Guthaben und bekommt 10% von seinem aus unserer Sicht ist die reaktionskonstante der Hinreaktion 20% und die der Rückreaktion 10%. die Konzentration der Produkte sind die Geldbeträge die wir bei einem Gleichgewicht besitzen werden die Edukte sind entsprechend die unseres Freundes das heißt die Gleichgewichtskonstante in diesem Beispiel ist 2 da 20% geteilt durch 10% sowie 40 Euro durch 20 Euro 2 ergeben okay soweit kurz noch mal das wichtigste für dich zusammengefasst erstens bei umkehrbaren Reaktionen stellt sich irgendwann ein Gleichgewicht ein zweitens im Gleichgewicht ändern sich die Stoffmengen der Edukte und Produkte nicht mehr und drittens die hin- und Rückreaktion können nach einem Gleichgewicht nach wie vor stattfinden ändern jedoch nichts mehr an den Stoffmengen du möchtest mehr über das Massenwirkungsgesetz erfahren tippe einfach hier auf dieses 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