Gleichgewichtskonstanten-Rechner

Berechne Kc oder Kp aus Gleichgewichtsaktivitäten und rechne bei gewählter Temperatur zwischen Konzentrations- und Druckkonstanten um.

Gleichgewichtskonstante berechnen
Wähle die direkte Berechnung des Aktivitätsverhältnisses oder rechne Kc und Kp über die Beziehung für ideale Gase um.

Über Gleichgewichtskonstanten

Eine Gleichgewichtskonstante beschreibt die Zusammensetzung einer reversiblen chemischen Reaktion, nachdem Hin- und Rückreaktion gleich schnell geworden sind. Sie bedeutet nicht, dass Edukte und Produkte gleiche Konzentrationen haben. Stattdessen vergleicht sie deren dimensionslose Aktivitäten, jeweils potenziert mit dem stöchiometrischen Koeffizienten. Eine große Konstante zeigt ein Überwiegen der Produkte im Gleichgewicht, eine kleine ein Überwiegen der Edukte. Werte nahe eins lassen nennenswerte Mengen auf beiden Seiten erwarten. Kc wird üblicherweise mit molaren Gleichgewichtskonzentrationen ausgedrückt, Kp dagegen mit Gleichgewichtspartialdrücken von Gasen. Multipliziere für eine ausgeglichene Reaktionsgleichung die mit ihren Koeffizienten potenzierten Produktaktivitäten und teile durch den entsprechenden Eduktausdruck. Reine Feststoffe und reine Flüssigkeiten haben die Aktivität eins und werden weggelassen. Der Rechner nimmt bereits zusammengefasste Produkt- und Eduktterme an und ist daher für beliebige Stöchiometrien ohne Begrenzung der Stoffanzahl geeignet. Für ideale Gase gilt Kp = Kc × (RT) hoch delta n. Dabei ist R die Gaskonstante, T die absolute Temperatur in Kelvin und delta n die Summe der stöchiometrischen Koeffizienten gasförmiger Produkte abzüglich derjenigen gasförmiger Edukte. Bei delta n gleich null haben Kp und Kc denselben Zahlenwert. Ein positives delta n vergrößert die Druckform um den RT-Faktor, ein negatives kehrt diesen Effekt um. Verwende stets Gleichgewichtsmesswerte statt Anfangskonzentrationen. Leite den Aktivitätsausdruck sorgfältig aus der ausgeglichenen Gleichung ab, denn eine Multiplikation aller Koeffizienten verändert den Zahlenwert der Gleichgewichtskonstante. Auch die Temperatur ist wichtig: Für eine bestimmte Reaktion ist die Konstante nur bei einer bestimmten Temperatur fest. Katalysatoren verändern, wie schnell das Gleichgewicht erreicht wird, nicht aber K. Reale konzentrierte Lösungen und Hochdruckgase können Aktivitäten oder Fugazitäten statt unkorrigierter Konzentrationen und Partialdrücke erfordern. Der Rechner eignet sich für Gleichgewichtsaufgaben im Unterricht, Laborprüfungen, Kp-Kc-Umrechnungen und die schnelle Einschätzung der bevorzugten Reaktionsseite. Er liefert eine dimensionslose numerische Konstante nach der üblichen Standardzustandskonvention. Behalte in Zwischenschritten genügend signifikante Stellen und runde den Endwert entsprechend der Genauigkeit der gemessenen Gleichgewichtsdaten.

Beispiele für Gleichgewichtskonstanten

Diese Beispiele zeigen direkte Aktivitätsverhältnisse und Umrechnungen für ideale Gase.

EingabenErgebnisDeutung
Produktterm 0.36; Eduktterm 0.12Kc = 3Die Produkte sind gegenüber dem angegebenen Eduktterm begünstigt.
Kp 2.5; 300 K; delta n = 1Kc = 0.10155542Teile Kp durch RT, da ein zusätzliches Mol Gas entsteht.
Kc 0.5; 298.15 K; delta n = 0Kp = 0.5Bei unveränderter Gasstoffmenge sind die Zahlenwerte der Konstanten gleich.

So verwendest du den Gleichgewichtskonstanten-Rechner

  1. Wähle, ob du Kc oder Kp aus Aktivitätstermen berechnen oder die Konstanten ineinander umrechnen möchtest.
  2. Gib für eine direkte Berechnung die vollständigen Produkt- und Eduktaktivitätsterme aus der ausgeglichenen Gleichung ein.
  3. Gib für eine Umrechnung die bekannte Konstante, die absolute Temperatur in Kelvin und die gasförmige stöchiometrische Änderung delta n ein.
  4. Wähle Gleichgewichtskonstante berechnen und deute den angezeigten dimensionslosen Wert.

Häufige Fragen zu Gleichgewichtskonstanten

Was bedeutet eine große Gleichgewichtskonstante?

Ein großes K bedeutet, dass die Produkte im Gleichgewicht unter den angegebenen Standardbedingungen begünstigt sind. Es sagt nichts darüber aus, wie schnell das Gleichgewicht erreicht wird.

Werden Feststoffe in Kc berücksichtigt?

Reine Feststoffe und reine Flüssigkeiten werden weggelassen, da ihre Aktivitäten als eins gelten. Gelöste und gasförmige Stoffe bleiben im Ausdruck, wenn ihre Aktivitäten variieren können.

Wann sind Kp und Kc gleich?

Sie haben denselben Zahlenwert, wenn delta n für die gasförmigen Stoffe null ist. Auch die Standardzustandskonvention spielt eine Rolle, daher müssen Einheiten konsistent behandelt werden.

Verändert ein Katalysator die Gleichgewichtskonstante?

Nein, ein Katalysator beschleunigt Hin- und Rückreaktion und lässt das System früher ins Gleichgewicht gelangen. Er verändert weder die Gleichgewichtszusammensetzung noch K.

Warum muss die Temperatur in Kelvin angegeben werden?

Der ideale Gasfaktor RT benötigt eine absolute thermodynamische Temperatur. Celsiuswerte würden die Umrechnung physikalisch falsch machen.