Konodenregel

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Die Konodenregel (auch bekannt als Hebelarmgesetz und Gesetz der abgewandten Hebelarme) ist ein Begriff der Thermodynamik zur Beschreibung von Phasen.

Beschreibung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Liegt ein flüssiges Zweikomponentensystem (Mischung aus Substanz A und B) aus nicht vollständig ineinander mischbaren Flüssigkeiten in einem Zweiphasengebiet (I+II) (siehe Phasendiagramm) vor, so ist die Phase I, hauptsächlich bestehend aus Substanz A, vollständig gesättigt an Substanz B und umgekehrt Phase II, bestehend aus Substanz B, vollständig gesättigt an Substanz A.[1]

VI/II = Volumen der Phase I/II [cm³]
cI/II = Konzentration von Substanz A im Volumen der Phase I/II [mol/cm−3]
c0 = Gesamtkonzentration von Substanz A im Volumen der Phasen I und II [mol/cm−3]

Gleichwertig ist die Definition der Konodenregel über die Stoffmengenanteile:

nI/II = Stoffmenge von Substanz A und B in Phase I/II
x0 = Stoffmengenanteil von Substanz A im Gesamtsystem (Phase I und II)
xI/II = Stoffmengenanteil von Substanz A in der Phase I/II

Herleitung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Gesamtvolumen der Mischung V0 ist die Summe der Volumina der Phasen I und II:

Durch Multiplikation mit der Gesamtkonzentration ergibt sich eine Gleichung für die Gesamtstoffmenge nA,0 der Substanz A:

Des Weiteren gilt, dass die Gesamtstoffmenge nA,0 der Substanz A erhalten bleiben muss, auch wenn sie sich auf die Phasen I und II aufteilt:

Durch Gleichsetzen dieser beiden Gleichungen ergibt sich die eingangs genannte Gleichung, die in analoger Weise auch für Substanz B gilt.

Aus der Erhaltung der Gesamtstoffmenge folgt außerdem, dass die Summe der Einzelkonzentrationen cI und cII von Substanz A nicht etwa gleich der Gesamtkonzentration c0 ist, sondern vielmehr:

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • P. W. Atkins: Physikalische Chemie. 3. korr. Auflage. VCH, Weinheim 2001, S. 233 f.
  • Georg Job, Regina Rüffler: Physikalische Chemie Eine Einführung nach neuem Konzept mit zahlreichen Experimenten. 1. Auflage. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 2011, S. 318.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Bruno Predel, Michael Hoch, Monte Pool: Phase Diagrams and Heterogeneous Equilibria: a Practical Introduction. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 2004, ISBN 978-3-662-09276-7, Kapitel „3.8 The Lever Rule“, doi:10.1007/978-3-662-09276-7.