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Die Konstante K heißt thermodynamische Gleichgewichtskonstante. Sie lässt
sich aus der Gleichgewichtsbedingung
G
D 0
thermodynamisch ableiten. Wei-
terhin bedeuten:
a
i
Aktivitäten der beteiligten Stoffe i
im Gleichgewicht
i
Stöchiometriekoeffizienten der beteiligten Stoffe i
Zum Beispiel gilt für die Gleichgewichtsreaktion:
a
A
C
b
B
•
c
C
C
d
D
(1.2)
a
C
a
D
K
D
a
A
a
B
:
(1.3)
Üblich ist auch die Schreibweise:
Œ
C
c
Œ
D
d
K
D
:
(1.4)
Œ
A
a
Œ
B
b
Hierbei ist allerdings ohne den Kontext nicht zu unterscheiden, ob sich die Klam-
merausdrücke auf die Aktivitäten oder die Konzentrationen der beteiligten Stoffe
beziehen.
Für den Fall, dass anstelle der Aktivitäten die Konzentrationen stehen, erhält man
die Gleichgewichtskonstante K
c
.
c
C
c
D
K
c
D
c
A
c
B
:
(1.5)
K
c
ist ungefähr so groß wie K, wenn die Aktivitätskoeffizienten nahe bei eins liegen.
Um eine Gleichgewichtskonstante bestimmen zu können, benötigt man die Ak-
tivitäten bzw. Konzentrationen der Reaktionsteilnehmer
im Gleichgewicht
.Das
heißt, dass vom Prinzip her Methoden, die mit einem Umsatz der Reaktionsteilneh-
mer verbunden sind, für die Ermittlung der Gleichgewichtskonstanten ungeeignet
sind. Sobald nämlich durch den Reaktionsumsatz die Konzentration (bzw. Aktivität)
auch nur eines der beteiligten Stoffe verändert wird, wird sich das Gleichgewicht
neu einstellen. Letztlich führt dies zum vollständigen „Verbrauch“ der Quelle des
betreffenden Stoffes.
Betrachten wir als Beispiel das Dissoziationsgleichgewicht einer schwachen
Säure: Will man die H
C
-Gleichgewichtskonzentration beispielsweise durch Titra-
tion mit einer starken Base ermitteln, so führt der Entzug der Wasserstoffionen aus
dem Gleichgewicht durch die Reaktion mit den OH
-Ionen der Base automatisch
zu einer Nachdissoziation zunächst undissoziiert vorliegender Säure. Letztlich er-
mittelt man auf diese Weise die Gesamtkonzentration der Säure. Das heißt, man
benötigt Messgrößen, die das Gleichgewicht
nicht
stören. Dazu gehören zum Bei-
spiel die elektrolytische Leitfähigkeit, das Elektrodenpotenzial oder die Absorption
von elektromagnetischer Strahlung.
