Massenwirkungsgesetz (MWG)

Das Massenwirkungsgesetz (MWG) beschreibt das Verhältnis der Konzentrationen von Edukten und Produkten im chemischen Gleichgewicht. Es ist ein grundlegendes Konzept der chemischen Thermodynamik und Kinetik.

Grundlegendes Prinzip:

Für eine reversible Reaktion der Form:

aA + bB ⇌ cC + dD

gilt im Gleichgewichtszustand folgende Beziehung:

K = ([C]^c * [D]^d) / ([A]^a * [B]^b)

Dabei ist:

• K die Gleichgewichtskonstante. Sie ist temperaturabhängig und charakteristisch für jede Reaktion.
• [A], [B], [C], [D] die Gleichgewichtskonzentrationen der Stoffe A, B, C und D.
• a, b, c, d die stöchiometrischen Koeffizienten der Reaktionsgleichung.

Bedeutung der Gleichgewichtskonstante (K):

• Ein großes K (>1) bedeutet, dass das Gleichgewicht auf der Seite der Produkte liegt. Die Reaktion läuft bevorzugt in Richtung der Produktbildung ab.
• Ein kleines K (<1) bedeutet, dass das Gleichgewicht auf der Seite der Edukte liegt. Die Reaktion läuft bevorzugt in Richtung der Edukte ab.
• K = 1 bedeutet, dass die Konzentrationen der Edukte und Produkte im Gleichgewicht etwa gleich sind.

Faktoren, die das Gleichgewicht beeinflussen (Prinzip von Le Chatelier):

Das Prinzip von Le Chatelier besagt, dass ein System im Gleichgewichtszustand äußeren Einflüssen ausweicht. Diese Einflüsse können sein:

• Konzentrationsänderung: Die Zugabe von Edukten verschiebt das Gleichgewicht auf die Seite der Produkte, und umgekehrt. (https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Le%20Chateliersches%20Prinzip)
• Druckänderung: Bei Reaktionen mit gasförmigen Stoffen verschiebt eine Erhöhung des Drucks das Gleichgewicht auf die Seite mit der geringeren Anzahl an Gasteilchen, und umgekehrt.
• Temperaturänderung: Eine Erhöhung der Temperatur begünstigt die endotherme Reaktion, eine Senkung die exotherme Reaktion. (https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Endotherme%20Reaktion, https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Exotherme%20Reaktion)
• Katalysator: Ein Katalysator beschleunigt die Hin- und Rückreaktion gleichermaßen und beeinflusst somit die Gleichgewichtslage nicht. (https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Katalysator)

Anwendungsbereiche:

Das Massenwirkungsgesetz findet Anwendung in vielen Bereichen der Chemie, z.B.:

• Säure-Base-Reaktionen
• Löslichkeitsgleichgewichte
• Komplexbildungsreaktionen
• Biochemische Reaktionen
• Technische Chemie (Optimierung von Reaktionsbedingungen)

Zusammenfassend: Das MWG ist ein wichtiges Werkzeug, um chemische Gleichgewichte zu verstehen und zu beeinflussen. Das Verständnis des chemischen Gleichgewichts ist hierfür essenziell.