Chemie begreifen, Schulbuch

1 / 16 . 2 4 = 1 1 . 1 4 1 / 16 . 2 4 = 1 1 . 1 4 Alkohol + Säure Ester + Wasser Gleichgewichtsverschiebungen lassen sich zB auch bei der Bildung von Estern bzw. deren Zerlegung in Alkohol und Säure durch Wasser beobachten (siehe I4). Wird das Wasser aus dem Gleichgewicht entfernt, so begünstigt dies den Zusammenschluss von Alkohol und Säure. Große Mengen von Wasser hingegen führen zu einer fast vollständigen Zerlegung des Esters, die auch als Hydrolyse bezeichnet wird. Eine Voraussetzung für die Entstehung des Lebens war die Bildung von Estern und anderen, größeren Molekülen nach dem gleichen Prinzip, die nicht im Urozean stattgefunden haben kann. Viele Tonmineralien (zB Montmorillonit) sind jedoch in der Lage, kleine organische Moleküle an ihrer Oberfläche anzulagern und durch ihre porenförmige Struktur Wasser zu entziehen. Auf diese Weise haben vermutlich Gleichgewichtsverschiebungen die Bil- dung größerer Biomoleküle –wie zB bestimmter Ester–verursacht. Für besonders Interessierte Hier wird es anschaulicher J3 Elektronenmikroskopisches Bild von Montmorillonit c([Cu(H 2 O) 4 ] 2+ ) = 1 Mol/l c(Cl – ) = 1 Mol/l c([CuCl 4 ] 2– ) = 1 / 16 Mol/l c(H 2 O) = 2 Mol/l* c([Cu(H 2 O) 4 ] 2+ ) = 1 / 16 Mol/l c(Cl – ) = 2 Mol/l c([CuCl 4 ] 2– ) = 1 Mol/l c(H 2 O) = 1 Mol/l* * Richtiger Wert: ca. 55 Mol/l. Mit den angenommenen Zahlenwerten vereinfacht sich die Rechnung erheblich. [CuCl 4 ] 2 _ + 4 H 2 O [Cu(H 2 O) 4 ] 2+ + 4 Cl _ ~~ 1 c([Cu(H 2 O) 4 ] 2+ ) . c 4 (Cl _ ) c([CuCl 4 ] 2 _ ) . c 4 (H 2 O) Im Gleichgewicht verdrängen die Wasser- Moleküle die Chlorid-Ionen und diese wiederum die Wasser-Moleküle. Alle Konzentrationen können anfangs zB 1 Mol/l betragen. Sie bleiben konstant, weil die Reaktions- geschwindigkeiten für Hin- und Rückreaktion gleich groß sind. Zusätzliche Wasser-Moleküle verschieben das Gleichgewicht nach rechts (a), Chlorid-Ionen nach links (b). [CuCl 4 ] 2 _ + 4 H 2 O [Cu(H 2 O) 4 ] 2+ + 4 Cl _ [CuCl 4 ] 2 _ + 4 H 2 O [Cu(H 2 O) 4 ] 2+ + 4 Cl _ a) b) c(H 2 O) c(Cl – ) c([CuCl 4 ] 2– ) c([Cu(H 2 O) 4 ] 2+ ) c(H 2 O) c(Cl – ) c([CuCl 4 ] 2– ) c([Cu(H 2 O) 4 ] 2+ ) 4 4 c(Produkte) stöch. Koeff. c(Edukte) stöch. Koeff. Stoffumwandlungen finden so lange statt, bis das MWG erfüllt ist. Wird anschließend eine molare Konzentration c verändert – zB durch Zugeben oder Entfernen eines Stoffes –, so verändert sich der Quotient: Daher setzt die Hin- oder Rückreaktion verstärkt ein und sorgt dafür, dass sich ein neues Gleichgewicht einstellt. Die Bedingung lässt sich auch mit veränderten molaren Konzentrationen erfüllen. Das Wichtigste 120 c(Produkte) stöch. Koeff. c(Edukte) stöch. Koeff. = K Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv