Besteht ein System aus nur einer Phase, nennt man es homogen. Sind mehrere Phasen vorhanden,
ist es heterogen. Sowohl homogene, als auch heterogene Systeme können aus einer oder
mehreren Komponenten bestehen.
In einem heterogenen System können zwischen den Phasen Verteilungsgleichgewichte
auftreten, die man mit dem Nernstschen Verteilungssatz beschreiben kann:
Die Löslichkeit schwerlöslicher Salze beschreibt man durch das Löslichkeitsprodukt Lp.
An Oberflächen von Festkörpern können Moleküle adsorbiert werden.
Die Adsorption hängt von den beteiligten Stoffen, der Konzentration, der Größe der
Oberfläche und der Temperatur ab.
Konzentrationsunterschiede gleichen sich durch Diffusion aus. Eine Diffusion ist auch durch
Membranen möglich. Die Diffusion mit dem Konzentrationsgefälle läuft freiwillig ab.
Sollen Teilchen gegen einen Konzentrationsgradienten transportiert werden, muß Energie zugeführt
werden. Ist die Membran nur für kleine Teilchen durchlässig, für große
aber undurchlässig, nennt man die Membran semipermeabel. Semipermeable Membranen
kommen bei der Dialyse zum Einsatz.
Ist die Membran nur für das Lösungsmittel durchlässig, tritt die Osmose
auf. Zwischen Lösungen unterschiedlicher Konzentration baut sich ein osmotischer Druck auf.
Der osmotische Druck ist abhängig von der Konzentration der gelösten Teilchen und
von der Temperatur, aber unabhängig von der Art der Teilchen:
posm = [A] · R · T
An Membranen, die auch für Ionen durchlässig sind, baut sich ein Donnan-Potential auf.
Heterogene Gleichgewichte werden oft zur Trennung von Substanzgemischen ausgenutzt.
Wichtige Trenntechniken sind die Destillation, Extraktion, Filtration, Dialyse sowie
die chromatographischen Verfahren.
Physikums-Fragen zu Heterogenen Gleichgewichten
