Le Chatelier: Gleichgewichte lassen sich verschieben
Experimente:
Versuch: Das Chromat / Dichromat-Gleichgewicht
Versuch: Gasreaktionsgleichgewichte: Das
NO2/N2O4-Gleichgewicht
Versuch: Temperaturabhängigkeit der Bildung des Iod/Stärke-Komplexes
Versuch: Löslichkeitsgleichgewicht von Bleiiodid
Man kann vielfältig auf Gleichgewichte einwirken. Das wirkt sich primär als Störung
aus. Bei solchen Störungen stellt sich das Gleichgewicht dann neu ein. Dies
geschieht, indem entweder die Hin- oder die Rückreaktion verstärkt abläuft.
Dahinter steckt ein wichtiges Prinzip: Übt man auf ein Stoffgemisch, das sich im
chemischen Gleichgewicht befindet, einen äußeren Zwang aus, so weicht es
diesem äußeren Zwang aus ("Prinzip vom kleinsten Zwang"). Es wird immer die
Reaktion begünstigt, mit der dem äußeren Zwang am besten entgegengewirkt werden
kann. Dieses Prinzip wurde von Le Chatelier 1884 formuliert und nach ihm benannt.
Zwang ausüben kann man durch Temperaturänderung, Druckänderung und Konzentrationsänderung.
Ein klassisches, wenn auch nicht im Unterricht quantitativ demonstrierbares Beispiel
ist das Estergleichgewicht.
Bildung und Zerfall von Essigsäureethylester werden durch die folgende
Reaktionsgleichung beschrieben:

(Es ist zu empfehlen, zur Erleichterung der Diskussionen bei deutlichem Wechsel des Energie-Inhaltes die Energie als Reaktionspartner mit in die Reaktionsgleichungen aufzunehmen. Abkühlen bedeutet Entfernen der Energie, Erwärmen bedeutet Zufuhr an Energie.)
Zunächst kann man mit den Konzentrationen der Reaktanden spielen.
Wenn man dem Gemisch aus Alkohol, Säure, Ester und Wasser noch etwas Alkohol
oder Säure hinzufügt, wird die Bildung von Ester und Wasser begünstigt. Durch die
Esterbildung werden Alkohol und Säure verbraucht.
Die gleiche Wirkung hat der Entzug von Ester und Wasser. Das kann man z. B.
dadurch erreichen, dass man das Gemisch erwärmt und den (im allgemeinen am
niedrigsten siedenden) Ester abdestilliert.
Eine Temperaturerhöhung bewirkt Esterspaltung.
Eine Druckänderung wirkt sich beim Estergleichgewicht nicht aus, da sich das
Volumen nicht ändert. Das ist nur bei Gleichgewichten der Fall, bei denen Gase
entstehen oder verschwinden.
Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Möglichkeiten, durch äußeren Zwang auf ein Gleichgewicht einzuwirken.

(Quelle: Cornelsen)
In den Texten zur Webseitensammlung zum Chemischen Gleichgewicht
stellen wir weitere Beispiele für dieses wichtige Prinzip vor. Hilfreich
ist auch ein Suchbefehl "Le Chatelier" in unserer serverinternen Suchmaschine,
anzuklicken auf der Startseite unserer Homepage.
Anzumerken ist noch, dass das Prinzip auch in anderen Wissenschaftsbereichen wie
Biologie (Steuerung von Ökosystemen) oder sogar Soziologie eine Rolle spielt.
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