Reaktionsgeschwindigkeit: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 10. Oktober 2014, 20:30 Uhr

Reaktionsgeschwindigkeit
vernetzte Artikel
Reaktionsbedingungen		Chemisches Gleichgewicht

Die Reaktionsgeschwindigkeit v ist definiert als zeitliche Änderung der Konzentration eines Ausgangsstoffes X.

Faktoren, die Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit nehmen, sind:

• Konzentration der beteiligten Stoffe
• Temperatur
• Anwesenheit von Katalysatoren
• Zerteilungsgrad der beteiligten Stoffe
• Druck
• Lösungsmittel
• Aktivierungsenergie.

Konzentrationsabhängigkeit

Dass die Reaktionsgeschwindigkeit im allgemeinen Fall von der Konzentration der an der Reaktion beteiligten Stoffe abhängt, soll Beispiel der bimolekularen Reaktion A + BC + D abgeleitet werden.

Befinden sich in einem bestimmten Volumen nur ein Teilchen A und ein Teilchen B, so ist die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes äußerst gering. Sie steigt auf das Zehnfache, wenn die Zahl der A-Teilchen auf das Zehnfache erhöht wird. Mit der zusätzlichen Verzehnfachung der B-Teilchen steigt sie auf das Hundertfache.

Mit der Anzahl der Zusammenstöße zwischen A + B erhöht sich zugleich die Reaktionsgeschwindigkeit. Diese ist folglich dem Produkt aus den Konzentrationen der Reaktionspartner proportional.

Geschwindigkeitskonstante

Mit der Geschwindigkeitskonstanten k als Proportionalitätsfaktor lautet das Zeitgesetz für die Abnahme von A und B demnach:

v = k·[A]·[B]

Die Faktoren, die neben Zerteilungsgrad, Konzentration und der Anwesenheit von Katalysatoren Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit nehmen, sind im wesentlichen Temperatur und die Aktivierungsenergie. Sie gehen über den von ARRHENIUS empirisch ermittelten Zusammenhang in die Geschwindigkeitskonstante k ein.

k = A·e^{-E_A / R · T}

Hierbei bedeuten:

A = Arrhenius-Konstante

E_A= Aktivierungsenergie in kJ · mol^-1

R = allgemeine Gaskonstante = 8,314 · 10^-3 kJ·mol^-1 · K^-1

T = absolute Temperatur in K

Experimente

• Änderung der Reaktionsgeschwindigkeit im Verlauf einer Reaktion, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 21-5
• Änderung der Reaktionsgeschwindigkeit Calciumcarbonat/Salzsäure, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 21-13
• Änderung der Reaktionsgeschwindigkeit Magnesium/Salzsäure, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 21-15
• Ausgangskonzentration und Reaktionsdauer, in: Elemente Chemie 2, Seite 130, Versuch 1
• Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit, in: Elemente Chemie 2, Seite 127, Versuch 1
• Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit über die Veränderung der Masse (1) bzw. pH-Wert (2), in: Elemente Chemie 2, Seite 132, Versuch 1 und 2
• Einfluss des Zerteilungsgrades auf die Reaktionsgeschwindigkeit, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 21-2
• Einfluss von Konzentration, Temperatur und Katalysator auf die Reaktionsgeschwindigkeit, in: Chemie heute (Ausgabe 1998), Seite 79, Versuch 3
• Einfluss von Temperatur und Katalysator auf die Reaktionsgeschwindigkeit, in: Elemente Chemie 2, Seite 138, Versuch 1-3
• Einfluss von Temperatur und Konzentration auf die Reaktionsgeschwindigkeit, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 21-1
• Einfluss von Zerteilungsgrad auf die Reaktionsgeschwindigkeit, in: Elemente Chemie 2, Seite 134, Versuch 1
• Entfärbung von Kristallviolett, in: Chemie heute (Ausgabe 1998), Seite 71, Versuch 1
• Fotometrische Bestimmung der Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration eines Reaktionspartners, in: Elemente Chemie 2, Seite 130, Versuch 2
• Landolt-Zeit-Reaktion - Iod-Uhr, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 21-7
• Praktikum Reaktionsgeschwindigkeit, in: Chemie heute (Ausgabe 1998), Seite 69, Versuch 1 u. 2
• Reaktionsgeschwindigkeit, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 21
• Thiosulfat-Disproportionierung - Abhängigkeit der Reaktionszeit von der Konzentration, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 21-9
• Thiosulfat-Disproportionierung - Abhängigkeit der Reaktionszeit von der Temperatur, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 21-11

Im Chemiebuch ...
findest Du weitere Informationen zum Thema Reaktionsgeschwindigkeit:
Chemie FOS-T     auf Seite 114	Chemie heute     auf Seite 66 u. 81	Elemente Chemie     auf Seite 126

Übungen

Chemiebuch

• Elemente Chemie 2, Seite 169: Zusammenfassung und Übungsaufgaben zu Kapitel 4 - Reaktionsgeschwindigkeit und chemisches Gleichgewicht mit Lösungen.

Weblinks

• Reaktionsgeschwindigkeit als Google-Suchbegriff
• Reaktionsgeschwindigkeit in der Wikipedia
• Reaktionsgeschwindigkeit hier in bs-wiki.de mit Google
• Reaktionsgeschwindigkeit als Youtube-Video
• www.klett.de: Elemente Chemie 2, Kapitel 4 - Reaktionsgeschwindigkeit und chemisches Gleichgewicht
• Telekolleg Chemie - 6. Folge: Reaktionsgeschwindigkeit
  Neben der Frage, unter welchen Voraussetzungen eine chemische Reaktion möglich ist, beschäftigt sich die Sendung mit jenen Faktoren, von denen die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflusst wird.
• Prof. Rüdiger Blumes umfangreiche Themenseite mit Experimenten und weitergehenden Infos