Reaktionsgeschwindigkeit

Reaktionsgeschwindigkeit
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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

• Reaktionsgeschwindigkeit, in: Chemie heute (Ausgabe 1998), Seite 69, Versuch 1 u. 2
• Entfärbung von Kristallviolett, in: Chemie heute (Ausgabe 1998), Seite 71, Versuch 1
• Einfluss von Konzentration, Temperatur und Katalysator auf die Reaktionsgeschwindigkeit, in: Chemie heute (Ausgabe 1998), Seite 79, Versuch 3

Im Chemiebuch ...
findest Du weitere Informationen zum Thema Reaktionsgeschwindigkeit:
Chemie FOS-T     auf Seite -	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 - {{{4}}} mit Lösungen.

Weblinks

• Reaktionsgeschwindigkeit als Google-Suchbegriff
• Reaktionsgeschwindigkeit in der Wikipedia
• Reaktionsgeschwindigkeit hier in bs-wiki.de mit Google
• Reaktionsgeschwindigkeit als Youtube-Video
• 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. Blumes Bildungsserver für Chemie