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Lexikon der Chemie: Le-Chateliersches Prinzip

Le-Chateliersches Prinzip, im deutschen Sprachraum auch Prinzip von Le Chatelier und Braun oder Prinzip des kleinsten Zwanges, beschreibt die Beeinflussung thermodynamischer Gleichgewichte durch Veränderung der äußeren Bedingungen. Bei chem. Reaktionen gilt: Ändert man bei einer im Gleichgewicht befindlichen Reaktion eine Zustandsvariable, z. B. Temperatur oder Druck, dann verschiebt sich das Gleichgewicht so, daß die Stärke dieser Änderung, d. h. der äußere "Zwang", verringert wird. Ursache ist die Temperatur- und Druckabhängigkeit der Gleichgewichtskonstanten K (Massenwirkungsgesetz):

(∂lnK/∂T)p = ΔRH/RT2 (van't Hoffsche Reaktionsisobare) (∂lnK/∂p)T = -ΔRV/RT.

Hierbei bedeuten T Temperatur, p Druck, R Gaskonstante, ΔRH molare Reaktionsenthalpie, ΔRV molares Reaktionsvolumen, d. h. Änderung des Volumens der Reaktionsmischung bei 1 mol Formelumsätze.

Aus den Gleichungen folgt: Eine Temperaturerhöhung führt für exotherme Reaktionen (ΔRH< 0) zu einer Abnahme von K, d. h. einer Gleichgewichtsverschiebung in Richtung der Ausgangsstoffe, für endotherme Reaktionen (ΔRH > 0) zu einer Vergrößerung von K und damit einer Gleichgewichtsverschiebung in Richtung Endstoffe. Bei Temperaturerniedrigung kehren sich die Verhältnisse um. Analog führt eine Druckerhöhung zu einer Gleichgewichtsverschiebung in Richtung des geringeren Reaktionsvolumens.

Das L. P. wird sowohl im Laboratorium als auch in der chem. Technik zur Festlegung optimaler Reaktionsbedingungen für hohe Gleichgewichtskonzentrationen der Zielprodukte ausgenutzt, z. B. bei der Ammoniak-Synthese.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


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