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Gh.einisch.es Gleichgewicht 



Wasserstoff und Jod aus den betreffenden 

 VorratsgefaBen reversibel in ein Gleich- 

 gewichtsgefaB und 2 Mole Jodwasserstoff 

 reversibel aus dem GleichgewichtsgefaB in 

 das entsprechende VorratsgefaB gebracht. 

 Dabei wird dafiir gesorgt, daB das Gleich- 

 gewicht in dem GleichgewichtsgefaB stets 

 erhalten bleibt, d. h. daB in dem MaBe, als 

 H 2 und J 2 hinein-, HJ hinaustransportiert 

 wird, der Umsatz erfolgt. Das laBt sich 

 eventuell durch Anwendung von Katalysa- 

 toren erreichen (vgl. den Artikel ,,Che- 

 mische Kinetik"). 



Dann ist das Endresultat, unabhangig 

 davon, welches von den Gleichgewichts- 

 gefaB en wir beniitzt haben, daB die Re- 

 aktion 



M 2 -j- J 2 = 2H J 



sich isotherm und reversibel vollzogen hat, 

 wobei 2 Mole Jodwasserstoff von der Kon- 

 zentration 1 aus Jod und Wasserstoff von 

 der Konzentration 1 sich gebildet haben. Die 

 dabei im ganzen gewonnene oder geleistete 

 Arbeit muB nun nach dem oben Gesagten 

 unabhangig vomWege sein,also bei Beniitzung 

 jeder belieJDigen Gleichgewichtsmischung den- 

 selben Wert haben. 



Diese Arbeit setzt sich zusammen aus den 

 Arbeiten, welche gewonnen werden, wenn 

 je 1 Mol Wasserstoff und Jod aus den be- 

 treffenden VorratsgefaBen in das Gleich- 

 gewichtsgefaB reversibel transportiert wird, 

 und der Arbeit, welche erforderlich ist, um 

 2 Mole Jodwasserstoff aus dem Gleichgewichts- 

 gefaB in das VorratsgefaB zu bringen. Die 

 Konzentrationeu in dem beniitzten Gleich- 

 gewichtsgefaB seien CH.,, Cj,, CHJ. Die ge- 

 wonnene Arbeit setzt sich dann zusammen 

 aus der Arbeit, welche gewonnen wird, 

 wenn 1 Mol Wasserstoff aus einem Kaum, 

 in dem seine Konzentration 1 betragt, 

 reversibel in einen solchen gebracht wird, in 

 dem seine Konzentration CH, betragt, 

 diese Arbeit sei mit A x bezeichnet, zweitens 

 aus der analogen Arbeit fur 1 Molekiil Jod, 

 A 2 , drittens aus der umgekehrten Arbeit fur 

 2 Mole Jodwasserstoff, A 3 . Es soil also 



AI~T A 2 -|- A 3 =A 



unabhangig von der speziell beniitzten Gleich- 

 gewichtsmischung einen fur die betreffende 

 Temperatur konstanten Wert haben. 



Nun wird bei der Ueberfiihrung eines 

 Moles eines Gases aus einem Raum, in dem 

 dieses Gas sich in der Konzentration C^ 

 befindet, in einen solchen, wo diese Kon- 

 zentration C 2 betragt, die Arbeit 



Temperatur, bei der der ProzeB stattfiudet, 

 In den naturlichen Logarithmus. Es ist 

 also: 



A 1= RTln-L, A 2 = RTln * 



-RTlnC H , = RTlnCj, 



. j & 



RTln C 



Es soil also 



HJ 



- RT In CH, RT In Cj, + RT In C 2 H] 



=BT(lnC J lnC H2 - 



unabhangig von den speziellen Werten von 

 CH, , Cj, , CHJ, wenn diese nur Gleich- 

 gewichtskonzentrationen sind, einen kon- 

 stanten Wert haben. Es ist also 

 C 2 



RTln -. , Konst. = A. 



UH, . Cj 2 



Da R eine Konstante ist, die Temperatur 

 T konstant gehalten wird, muB auch der 



rT T 



Ausdruck -^ einen konstanten Wert 



CH, . C j, 



haben, was zu beweisen war. 



Wir haben diesen Ausdruck oben mit K 

 bezeichnet und erhalten daher schlieBlich 

 die Gleichungen 



HJ 



CH..CJ. 



= K, RTlnK=A = konst. 



RTln 



C 2 



gewonnen (vgl. den Artikel ,,Gase"). Hier 

 bedeutet R die Gaskonstante, T die absolute 



4d) Die Affinitat. In der Gleichung 

 RTlnK^A 



bedeutet A die Arbeit, welche bei reversibler 

 Leitung von der Reaktion geleistet wird- 

 Bekanntlich liefert ein Vorgang bei rever- 

 sibler Leitung die groBte Arbeit, die er iiber- 

 haupt zu leisten vermag (vgl. die Artikel 

 ,,T h e r m o c h e mi e" und ,,Energie- 

 1 e h r e"). Man bezeichnet deshalb A als die 

 maximale Arbeit des Vorgangs. 



Die hier in bezug auf ein gasformiges 

 System angestellten Ueberlegungen gelten 

 natuiiich ohne weiteres auch fiir Systeme 

 in verdiinnten Lb'sungen, wo die Gasgesetze 

 gelten. 



Durch die obige Gleichung ist die maxi- 

 male Arbeit auf das engste mit der Gleich- 

 gewichtskonstante verkntipft. Sie ist um 

 so groBer, je groBer die Gleichgewichtskon- 

 stante, und diese ist um so groBer, je groBer 

 im Gleichgewicht die Konzentration des 

 Jodwasserstoffs, je kleiner die Konzentration 

 des Wasserstoffs und des Jods ist, d. h. 

 je vollstandiger die Reaktion 



H 2 +J 2 =2HJ 

 von links nach rechts, je weniger vollstandig 



