Massenwirkungsgesetz

Das Massenwirkungsgesetz (oder kurz "MWG") gibt einen Zusammenhang zwischen den Aktivitäten der Edukte und der Produkte einer chemischen Reaktion im chemischen Gleichgewicht.

$K=\prod _{i=1}^{n}a_{i}^{{\nu }_{i}}$
Hierbei sind :

Die Gleichgewichtskonstante K gibt die Lage des Gleichgewichts an.

Das Massenwirkungsgesetz kann auch mit den zur Aktivität proportionalen Größen Konzentration, Partialdruck und Stoffmengenanteil aufgestellt werden. Dann erhält die Gleichgewichtskonstante jedoch einen anderen Wert, und wird zur Unterscheidung von der eigentlichen thermodynamischen Gleichgewichtskonstante mit K_c, K_p oder K_x bezeichnet. Für einfache Reaktionen in stark verdünnter Lösung wird normalerweise die Konzentration benutzt. So wird zum Beispiel das Massenwirkungsgesetz für die Reaktion


$aA+bB$	Datei:Gleichgewicht.png	$cC+dD$

wie folgt formuliert: $K_{c}={c^{c}(C)\cdot c^{d}(D) \over c^{a}(A)\cdot c^{b}(B)}$

Dabei sind c(A), c(B), c(C), c(D) die molaren Gleichgewichtskonzentrationen der Edukte bzw. Produkte. Früher wurden die Stoffmengenkonzentrationen im Gleichgewicht auch durch eckige Klammern symbolisiert: [A], [B], [C] und [D]). Anstelle von c(A) schrieb man also [A]. Das machte komplizierte Reaktionen zwar übersichtlicher, ist aber nach der neuen Nomenklatur nicht mehr erlaubt.

Im chemischen Gleichgewicht sind die Reaktionsgeschwindigkeiten der Hin- und der Rückreaktion gleich und es stellt sich das durch das Massenwirkungsgesetz gegebene Konzentrationsverhältnis ein. Eine exakte Herleitung des Gesetzes, die ohne Kenntnis des Reaktionsweges möglich ist, erfolgt in der Thermodynamik mit Hilfe des chemischen Potenzials. Das Massenwirkungsgesetz wurde zuerst im Jahre 1864 von den norwegischen Chemikern Cato Maximilian Guldberg und Peter Waage formuliert.

Weblinks

Massenwirkungsgesetz auf Chemieseite.de

Literatur

Charles E. Mortimer, Chemie, Thieme, ISBN 3134843072
Peter W. Atkins, Physikalische Chemie, Wiley-VCH, ISBN 3527302360