Versuch 6.2.1 Gleichgewicht NO2 - N2O4

1.Versuchsaufbau 2.
Versuchsaufbau
3.Flüssiges N<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB> 4.
Flüssiges N2O4
1.Bild:Versuchsaufbau: Eine verschlossene Glasampulle, die mit braunem Stickstoffdioxid gefüllt ist, wird an der oberen Seite mit einem Heizpilz bedeckt und mit der unteren Seite in ein Eisbad gestellt.
2.Bild:Im unteren Teil der Ampulle konzentriert sich farbloses N2O4.
3.Bild:Am Boden der Ampulle kondensiert eine blaue Flüssigkeit. Diese ist eine Mischung aus N2O4 und NO2, die bei weiterer Kühlung in einen blauen Festkörper (N2O3) übergeht.
4.Bild:Anhand der Färbung läßt sich die Gleichgewichtslage gut erkennen: Links-farbloses N2O4 / Rechts-braunrotes NO2
Stickstoffdioxid und Distickstofftetroxid stehen miteinander in einem stark temperaturabhängigen, dynamischen Gleichgewicht:

2 NO2 ® N2O4      DH = -57 kJ/mol

Dadurch, daß die Bildung von N2O4 eine exotherme Reaktion ist, bildet es sich bevorzugt im kalten Bereich der Ampulle (das System weicht dem äußeren Zwang (Kälte) dadurch aus, daß der exotherme Vorgang bevorzugt abläuft). Im heißen Bereich der Ampulle bildet sich dementsprechend das braune NO2, dessen Bildungsreaktion endotherm ist.
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