Komplexchemie: Komplexe Gleichgewichtsreaktionen und die Stabilitätskonstanten

Namen: Nida und Louisa, 2018-01

1. Komplexe Gleichgewichtsreaktionen

Definition: Bei Komplexen Gleichgewichtsreaktionen bleibt die Konzentration an Edukten und Produkten konstant. Reaktionen, die in homogenen Lösungen stattfinden scheinen wegen des Konzentrationsausgleichs zum Stillstand gekommen zu sein. Dies ist aber nicht der Fall, da die Reaktion auf Teilchenebene stattfindet. Daher nennt man es auch dynamisches Gleichgewicht. Die Gleichgewichtsreaktion läuft in beide Richtungen ab und wird auch als reversible (umkehrbar) Reaktion bezeichnet. Reaktionen dieser Art können nur dann ablaufen, wenn keiner der Reaktionspartner das System verlässt.

Voraussetzung des chemischen Gleichgewichts: Damit die Reaktionen ablaufen können, muss ein geschlossenes oder abgeschlossenes System vorhanden sein. Außerdem muss die Reaktion reversible sein.

Merkmale einer Gleichgewichtsreaktion: Die Hin- und Rückreaktionen laufen parallel ab und haben dieselbe Reaktionsgeschwindigkeit [V_Hin=V_Rück]. Die Stoffumwandlung ist nur noch auf Teilchenebene aufgrund gleichbleibender Stoffkonzentration feststellbar.

2. Die Stabilitätskonstante

Massenwirkungsgesetz: Reagiert mehr als die Hälfte der Ausgangsstoffe zu Produkten, so liegt das Gleichgewicht wahrscheinlicher auf der rechten Seite. Dies wird auch rechtsliegendes Gleichgewicht genannt.

Berechnung: 

         c^c(C)*c^d(D)
K_c = ----------------
         c^a(A)*c^b(B)

K= Gleichgewichtskonstante

C= Stoffkonzentration

A,B,C,D= Reaktionspartner

a,b,c,d= stöchiometrische Zahlen (sind aus deren Reaktionsgleichung zu entnehmen)

Beispiel:

Kupferkomplexe:

[Cu(H₂O)₄]²⁺+4Cl^---->[CuCl]^2-+4H₂O

Tetraaquokupfer(I) (blau)<--- Tetrachlorocuprat (II)  (gelb)