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Lexikon der Chemie: Nernstsches Verteilungsgesetz

Nernstsches Verteilungsgesetz, Gesetz für das Verteilungsgleichgewicht eines Stoffes zwischen zwei verschiedenen Phasen (z. B. zwei nicht mischbare Flüssigkeiten). Es besagt, daß bei konstanter Temperatur der Quotient aus den Konzentrationen c1 und c2 des Stoffes in den beiden Phasen eine Konstante ist, die als Nernstscher Verteilungskoeffizient Kc bezeichnet wird: c1/c2 = Kc. Voraussetzung für die Gültigkeit des N. V. ist ideales Verhalten beider Mischphasen. Außerdem darf keine Dissoziation oder Assoziation in einer Phase erfolgen. Bei realem Verhalten sind die Konzentrationen durch Aktivitäten zu ersetzen.

Das N. V. folgt thermodynamisch aus der Gleichgewichtsbedingung μ1 = μ2 mit μ1 = μ01 + RTlna1 und μ2 = μ20 + RTlna2, wobei μ1 und μ2 die chem. Potentiale des zu verteilenden Stoffes in beiden Phasen, μ01 und μ02 die Standardpotentiale sowie a1 und a2 die zugehörigen Aktivitäten bedeuten. Es ergibt sich a1/a2 = exp[(μ20 – μ10)/RT] = konst.

Für verd. ideale Lösungen erhält man daraus unmittelbar die oben angegebene Form des N. V.

Die Verteilungskoeffizienten müssen für jedes konkrete Verteilungsgleichgewicht experimentell bestimmt werden. Das N. V. bildet die Grundlage für die analytische, präparative und technische Stofftrennung durch Verteilungsverfahren. Dazu gehört z. B. die Extraktion einer Komponente aus einem Mehrstoffgemisch, Phasentransferreaktionen und die Vielfalt der verteilungschromatographischen Methoden ( Chromatographie).

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