Massenwirkungsgesetz – Chemie, Definition und Beispiele
Inhaltsverzeichnis zum Thema Massenwirkungsgesetz
Massenwirkungsgesetz – Definition
Das Massenwirkungsgesetz besagt, dass bei einer chemischen Reaktion im Gleichgewicht der Quotient aus den Produkten der Konzentrationen der Reaktionsprodukte und Edukte eine Konstante ist. Diese Konstante trägt in der Chemie die Bezeichnung Gleichgewichtskonstante (). Wie das Massenwirkungsgesetz aufgestellt bzw. formuliert wird, wollen wir nun an einem allgemeinen Beispiel verdeutlichen: Stoff
reagiert mit Stoff
zu den Stoffen
und
:
,
,
,
: Stöchiometriezahlen
Daraus ergibt sich folgende Formel für das Massenwirkungsgesetz:
Die Gleichgewichtskonstante K ist temperaturabhängig. Die Einheit der Gleichgewichtskonstanten im Massenwirkungsgesetz ist außerdem davon abhängig, welches System betrachtet wird und welche Reaktion abläuft, sie kann sich also ändern. Der Wert von gibt Auskunft darüber, auf welcher Seite der Reaktion sich der Schwerpunkt des chemischen Gleichgewichts befindet:
Wert | Lage des Gleichgewichts |
---|---|
![]() |
Gleichgewicht liegt in der Mitte. Konzentration der Edukte ist gleich der Konzentration der Produkte. |
![]() |
Hinreaktion überwiegt. Konzentration der Produkte ist größer als die der Edukte. |
![]() |
Rückreaktion überwiegt. Konzentration der Edukte ist größer als die der Produkte. |
Das Massenwirkungsgesetz gilt für Lösungen und auch für gasförmige Stoffe. Bei Gasen wird statt der Konzentration der Partialdruck der beteiligten Gase betrachtet. Zur Unterscheidung werden die entsprechenden Gleichgewichtskonstanten mit
bzw.
abgekürzt. Das Massenwirkungsgesetz lässt sich nicht für Feststoffe aufstellen.
Chemisches Gleichgewicht berechnen – Beispiel
Wie die Gleichgewichtskonstante berechnet werden kann, soll am folgenden Beispiel verdeutlicht werden. Distickstofftetroxid dissoziiert zu Stickstoffdioxid
:
Im Gleichgewicht liegen folgende Konzentrationen bei vor:
Daraus folgt:
Umgekehrt können auch die Gleichgewichtskonzentrationen berechnet werden, wenn die Gleichgewichtskonstante bekannt ist. Außerdem ist es möglich, mithilfe des Massenwirkungsgesetzes Reaktionsgeschwindigkeiten und pH-Werte zu berechnen.
Häufig gestellte Fragen zum Thema Massenwirkungsgesetz