Wo liegt das Gleichgewicht und wie können wir es verschieben?
This is a modal window.
Das Video konnte nicht geladen werden, da entweder ein Server- oder Netzwerkfehler auftrat oder das Format nicht unterstützt wird.
Formale Metadaten
| Titel |
| |
| Untertitel |
| |
| Serientitel | ||
| Teil | 5 | |
| Anzahl der Teile | 13 | |
| Autor | 0000-0002-4319-5413 (ORCID) | |
| Lizenz | CC-Namensnennung 3.0 Deutschland: Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt zu jedem legalen Zweck nutzen, verändern und in unveränderter oder veränderter Form vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen, sofern Sie den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen. | |
| Identifikatoren | 10.5446/40352 (DOI) | |
| Herausgeber | 0000-0002-4319-5413 (ORCID) | |
| Erscheinungsjahr | ||
| Sprache | ||
| Produzent | 0000-0002-4319-5413 (ORCID) | |
| Produktionsjahr | 2019 | |
| Produktionsort | Jülich |
Inhaltliche Metadaten
| Fachgebiet | ||
| Genre | ||
| Abstract |
| |
| Schlagwörter |
00:00
Chemischer ProzessBesprechung/Interview
00:16
Eukaryontische ZelleChemische ReaktionGibbs-EnergieGleichgewichtskonstanteDiamantPhysikalische ChemieChemieAusgangszustandGleichgewichtskonstanteMassenwirkungsgesetzDeltaElektrolyseAusgangsmaterialGraphitChemische ReaktionDiamantChemisches GleichgewichtMagnesiumChlorChemischer ProzessNachlauf <Verfahrenstechnik>ZersetzungNatriumSauerstoffPhotosyntheseAluminiumTemperaturabhängigkeitGemischWasserstoffionStrukturanalogaGlucoseVererzungBodenEisenoxideEisenKörpertemperaturBildungsentropieWasserfallGelöster StoffGasphaseReinwasserBiochemieBrotBruchEndotherme ReaktionPromotor <Genetik>Alkoholische LösungKochsalzGut <Landwirtschaft>MoorKonformationAmmoniumnitratChemiePhysikalische ChemieGibbs-EnergieJohanniskrautölNeutrale Lösung
Transkript: Deutsch
00:01
viele Prozesse laufen nicht vollständig ab sondern nur bis zu einem gewissen Gleichgewicht der lange heute dieses Gleichgewicht zu berechnen und Möglichkeiten aufzuzeigen das Gleichgewicht zu verschieben hallo und herzlich willkommen zum Basiswissen Physikalische Chemie
00:20
unser Thema heute das chemische Gleichgewicht wo liegt das Gleichgewicht und wie können wir es verschieben ja das letzte Mal gesehen dass die Spaltung von Wasser in habe losen Oh minus niemals vollständig ablaufen wird das verbieten der Erste und der 2. Hauptsatz tatsächlich liegt das Gleichgewicht der Autor gute
00:41
Wasser sehr weit auf der linken Seite in den gleich ausrechnen wo es genau liegt ja das jetzt mal die Autoren so von Wasser thermodynamisch diskutiert die 3 Zahlen die Sie hier Sie vergleichen immer die eigenen Produkte mit den reinen die lockten die Standard von 56 Humor bedeutet dies
01:03
einen Produkte sind um 6 Uhr 50 Kilojoule energiereicher als die reinen Edukte die Standardreaktion Entropie bedeutet die eigenen Produkte sind um 0 _comma_decimal 0 8 Millionen promoten Kelvin Entropie
01:20
ärmer als die reinen gelockt am wichtigsten ist der zur Zahl der Standard antritt ist positiv die ihre eigenen Produkte sind um 80 Kilojoule instabiler als die immer ein das bedeutet die Reaktion wird niemals vollständig ablaufen wir wollen und in die Teile sehen wie die diese 3
01:42
Kenngrößen während der Reaktion verändere für die Energie ist das relativ einfach die Energie startet bei minus 286 Kilojoule war einem Wasser und endet beim des zwar 30 Lösungen bei den Produkten es geht also ziemlich linear mit der
02:01
Energie bergauf das ist das N-Ergie genau das Enthalpie Profil unserer Aktion an der x-Achse die sich I ist der Reaktion stand 0 heißt reine Edukte 1 heißt 100 Prozent Umsatz reine Produkte alternativ
02:21
dazu kann man auch die Reaktions- Quotienten QR angeben das ist der Quotient aus Brot und Konzentration durch die Konzentration etwas anders sieht die Sache aus bei der Entropie wir können zunächst einmal die Entropie der ein Produkt und Edukte markieren es geht von
02:40
etwa 70 du Pophelden für Wasser runter auf minus 11 zum Puck-Helden für die Produkte während der Reaktion haben wir einen Mischungen von Komponenten und Mischungen sind in der Regel Entropie reiste er alles eine Komponenten das bedeutet es geht hier nicht
03:02
im Jahr von oben nach unten sondern wir haben und umstellten ein Maximum das wir mir gibt er muss gleich in der jeder G ist der da haben es mal Delta es versetzen für Delta Haar die plus 55 _comma_decimal 8 3 1 der der es mir so _comma 0 8 und erhalten einen
03:23
der der G von plus 80 bekommen und so einen der wichtigsten kamen schon Kurden nämlich die Änderung der freien Enthalpie werden eine Reaktion wie ändert sich die Instabilität werden einer Reaktion wir starten bei 237
03:40
und enden bei des 157 ist geht also wieder Ängste bittet er um eine vollständige Ablauf der ist damit ausgeschlossen beachten Sie dass die Instabilität die nicht linear von Edukte Produkten erhöhet vor dass wir ein kleines Minimum haben pop Ausgangszustand bis diese Minimum
04:00
nimmt die Instabilität ab und das bedeutet hier kann die Reaktion tatsächlich stattfinden dass wir immer eine besondere Bedeutung in das Minimum ist tatsächlich das Gleichgewicht egal wo wir auf der starten die freie Enthalpie kann nur ablegen kann sich nur dem Minimum mehr sie wissen aus allgemeinen Chemie dass man
04:21
ein Gleichgewicht durch das Massenwirkungsgesetz und durch eine Gleichgewicht konstante quantifizieren kann die gleiche interessante sieht ähnlich aus wie der Reaktions- Quotient mit dem Unterschied dass hier Gleichgewichts Konstellation eingesetzt werden mit Helmut Name ist es außerdem wichtig dass wir für die
04:41
Konzentrationsmaße eine Konvention einhalten wenn wir Gase betrachten müssen wir die Konzentration in bar einsetzen wenn wir dass ich keiner verschwor betrachten müssen wir deren Konzentration als Mol betrachten und wenn wir gelöster Stoffe
05:02
diskutieren müssen bei der Konstellation in Mol pro Liter einsetzen bedeutet für unsere Autor Lyle von Wasser ist die Gleichgewichts Konzerne wie folgt zu formulieren im Zähler stehen 2 gelöster Stoffe unser sowohl H
05:20
Plus von sowohl orangenes im Moor pro Liter im Mengerschied eine Flüssigkeit deren Transaktionen wir in Molen Bruch quantifizieren ist damit ist die Einheit der da ich dies konstante festgelegt nur Quadrat durch Lieder Quadrat ablöst
05:40
orangenes in dem 80 Kilojoule instabiler als Wasser aus diesen Standard Antrieb können wir in der Tat den Zahlenwert der Gleichgewichts konstante ermitteln und zwar wie das nach dieser Gleichung die geschweifte Klammer bedeutet Zahlenwert von K E hoch Miene so der der gegen 0 durch RTL
06:01
wissen die Zahlenwerte erhalten ein Zahlenwert von 10 um minus 14 wir hatten vorher die Einheit berechnet nur hatte wieder Quadrat also ist die gleiche von Wasser einmal 10 minus 14 Uhr parallele Vertrag bei 25 Grad sie wissen dass die Burzler aus dieser Gleichgewicht Konstanten
06:22
die Nummer 7 die Konzentration der Protonen sind und ausreichend sicher PH-Wert von 7 bei 25 Grad generell können wir jeden Prozess thermodynamisch das zieren sich der Energie und der Entropie
06:41
Änderung wir haben damit 4 Quadranten sowie hier gezeichnet Prozesse bei denen die Energie und die Entropie mit und sind also die Energie abnimmt und die Entropie zunimmt sind immer Ecke sehr wohnlich haben immer einen Antrieb zum Beispiel die Zersetzung von Ammoniumnitrat auf der einen
07:03
Seite sind Prozesse bei denen die Energie und Entropie nicht mit uns sind immer da wohne ich Umwandlung von Grafit in Diamant ist hier ein Beispiel dann gibt es Fälle bei denen die Temperatur auf nachgebend
07:21
ist Zersetzung von 1 2 und 4 EL nur 2 ist zwar endete am Handy nicht mit uns aber in Entropie mit uns das bedeutet dass bei Niedertemperatur und die Energie die Oberhand hat die Reaktion keine Steine an den
07:42
Markt war hoher Temperatur aber sehr wohl es gibt eine Grenztemperatur das ist die dort Temperatur umgekehrt gilt für Reaktionen die im unteren linken Quadranten sind dass die Energie mit das ist aber die Entropie nicht mit
08:01
uns ist da die Temperatur eine Weile der Entropie kämpft heißt das bei Niedertemperatur Standard an der vorhanden Gleichgewicht erreicht ist bei hoher Temperatur kein Schaden eintritt Gleichgewicht links ja eines den Temperatur die die Temperatur
08:22
einen großen Einfluss auf den standen antreten und auch die Gleichgewichts konstant gewollt ist diesen Einfluss quantifiziert werden Amalek gibt es heraus Gleichungen und wir haben die gleichen mit der wir die gleich wieder seine außerdem können über diese beiden kleinen zusammenfassen erhalten wir diesen Ausdruck Sie sehen dass die gleiche wie zum
08:41
Tante K in nicht ganz so einfache Art und Weise von der Temperatur abhängt wir können aus dieser Gleichung A 1 Jahr Beziehungen wir stellen würden wir LNK gegen den Kehrwert der absoluten Temperatur auftragen und das hat er fand aufgemacht ist die fand
09:00
Raubfische Auftragung liefern taufte Reaktion und Isobaren erhalten dann eine gerade wir haben hier eine Reaktion bei verschwiegen Temperatur untersucht wie sich die gleiche wird konstant die Temperatur steigt von rechts nach links A 1
09:21
und die gleiche wie zum Zander steigt ebenfalls an aus der gleichen gibt die das Bilder hat Politik es bei mir eine endotherme Reaktionen wir können mit der gleichen verwandt hoffe auch gleich wie zu seinen von einer Temperatur auf die andere umrechnen wir wollen einen Wagen Spiel des Zerfalls von N 2 O
09:41
4 das Prinzip des kleinsten Zwanges erläutert was passiert ist als es man es stammt von der Strategie und braun und sagt Folgendes wenn wir auf ein System Gleichgewicht ein Zwang ausüben dann verschiebt dieses Gleichgewicht in dem es dem Zwang ausweicht indem es eine
10:01
angebotene größere Verbrauch wo das Kleinkind N 2 O 4 N 2 liegt kann man optisch sehr schön delektieren in 2 Uhr 4 ist ein farbloses Gas N 2 sein braun gefärbt das Gas Jackson 1 2 und 4 zu 1 2 ist n nur Herren verbraucht also Wärme welche
10:20
Temperaturerhöhung damit quasi Wärme anbiete wird dieses Gleichgewicht in die Richtung verschieben in der die Wärmeverbrauch wird sprich auf die rechte Seite das wir verallgemeinern Entertain Reaktionen verschieben der Gleichgewicht mit höherer Temperatur auf die rechte Seite beim Prozess N jetzt 1 2 das Volumen
10:41
zu ist ein in Lucona-Prozess wenn wir jetzt den Druck erhöhen dann weiß das Gleichgewicht in die Richtung aus oder Wohnung kleiner ist und das verschiebt sich nach links und es gibt auch Reaktionen die bei jeder Temperatur der chronisch sind die also nie
11:01
einen Antrieb haben was können wir in diesem Fall tun zunächst mal können wir diese Reaktion mit einem mechanischen Analogon darstellen eingewilligt welches auf dem Boden liegt wird sich niemals freiwillig nach oben bewegen bei keiner Temperatur dieser Prozess ist
11:21
an dieser oben hat keine Anträge wenn wir diesen Prozess erzwingen wollen müssen wir von außen Energie zugeführt und zwar nicht als Wärme sondern als nutze Arbeit zum Beispiel indem wir sie ansprechen einen elektrischen Motor anschließen eine solche hartnäckig in der wohlig Reaktion ist zum Beispiel die
11:42
Umwandlung von CO 2 und Wasser zu Glukose und Sauerstoff ist die Fotosynthese die funktioniert nur weil von außen nicht Energie also keine Wärme eingespeist wird sie ein gekoppelt werden kann in den Reaktions- Vorgang genauso wenig wird sich Kochsalz freiwillig in
12:01
Natrium und Chlor spalten das geht nur wenn wir von außen elektrische Energie in Form einer Elektrolyse einspeist es gibt noch eine andere Möglichkeit das Gewicht einzusehen wir müssen einen Prozess der einen einen großen Antrieb hat an diesen in der chronischen Wortes einkoppeln und das kann zum
12:23
Beispiel so aussehen damit ja nicht dass wir ein Gewicht in der gewissen höher nach und unten bewegen das geht freilich sich spontan und gekoppelt das über einen Flaschenzug an unser gewinnt 1. gibt das Koppeln mir Reaktion ist in der Biochemie zum
12:41
Beispiel sehr häufig ist die ATP ADP Reaktion eine solche Reaktion mit hohem Antrieb die gerne ein gekoppelt wird wir können aber auch zum Beispiel die von Eisen und für die Eisen Sauerstoff provozieren indem wir den Sauerstoff hier das eine
13:04
weitere Aktion aus dem Gleichgewicht absehen zum Beispiel mit Aluminium oder Anamnese fassen wir zusammen deren gesehen dass der Antrieb ein großes 2 Kommunen hat eine energische Komponente der Haare und eine entropische Komponente
13:20
der der es Seite von der der es steht noch die Temperatur je nach Größe und vorzeigen Wunder der H und älter ist und und und schön auch von der Temperatur her dessen ab wie groß der antreten eines Prozesses ist der ging 0 beschreiten Unterschied der Stabilität zwischen iDog um Produkt auf den
13:42
Bergen 0 können wir weiterhin die gleichen was dann der ausrechnen die Temperatur Helligkeit der dergleichen fanden wird durch die gleichen von fand beschrieben präventiv können wir die Verschiebung von Gleichgewichten mit dem Prinzip des Zwang ist diskutiert mehr Informationen hierzu wie immer in den Büchern
14:01
in ausführlicheren Videos oder einer Vorlesung bedanke mich für die Aufmerksamkeit das