Dissoziationskonstante

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Die Dissoziationskonstante Kd ist in der Chemie ein Maß dafür, wo sich in einer Dissoziationsreaktion

\mathrm{AB \ \rightleftharpoons \ A \ + \ B}

ein Gleichgewicht einstellt. Sie gibt an, "auf welcher Seite" der Reaktion das Gleichgewicht liegt bzw. in welcher Form (dissoziiert oder undissoziiert) die Substanz bevorzugt vorliegt: je größer Kd, desto weiter liegt das Gleichgewicht bei der dissoziierten Form.

Die Dissoziationskonstante ist ein Spezialfall der Gleichgewichtskonstante aus dem Massenwirkungsgesetz:

K_d = \frac{c(A) \cdot c(B)}{c(AB)} = \frac{k_{-1}}{k_1}

mit

Bei Reaktionen in Lösungen ist die Dissoziationskonstante im thermodynamischen Sinne praktisch nur von der Temperatur abhängig. Theoretisch wird sie auch vom Druck beeinflusst, was jedoch nur bei Gasen eine Rolle spielt.

Beispiel: Thermische Dissoziation von Distickstofftetroxid[Bearbeiten]

Der thermische Zerfall von Distickstofftetroxid zu Stickstoffdioxid ist eine Gleichgewichtsreaktion:

\mathrm{N_2O_4 \ \rightleftharpoons \ 2NO_2 }.

Sie wird gern als Schauexperiment vorgeführt, da die Gleichgewichtseinstellung hinreichend schnell verläuft und ihre Änderung in einem moderaten Temperaturbereich erfolgt. Eine mit Distickstofftetroxid/Stickstoffdioxid gefüllte Ampulle zeigt in warmen Wasser die Gleichgewichtseinstellung zum rotbraunen Stickstoffdioxid, im Eiswasser erfolgt eine Entfärbung infolge der Gleichgewichtsverschiebung zum farblosen Distickstofftetroxid.

Die Dissoziationskonstante kann hier über die konzentrationsproportionalen Partialdrücke wiedergegeben werden:[1]

K_d = {p^2(NO_2) \over p(N_2O_4)}

Der Wert der Dissoziationskonstante hängt signifikant von der Temperatur ab.

T in °C 0 8,7 25 35 45 50 86,5 101,5 130,8
Kd[1] in atm 0,0177 0,0374 0,174 0,302 0,628 0,863 7,499 16,18 59,43

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b J. Chao; R.C. Wilhoit; B.J. Zwolinski: Gas phase chemical equilibrium in dinitrogen trioxide and dinitrogen tetroxide in Thermochim. Acta 10 (1974) 359-371, doi:10.1016/0040-6031(74)87005-X.