Reaktionsgeschwindigkeit

AKAD 106 Kapitel 1

Definition

Definition:

Änderung der Stoffmenge pro Zeiteinheit

v = n/t

Verlauf chemischer Reaktionen

Teilchen bewegen sich und prallen dauernd aufeinander.

Nicht jeder Teilchenzusammenstoss führt zu einer Reaktion. Man unterscheidet erfolgreiche und nicht erfolgreiche Stösse.

Der Anteil erfolgreicher Stösse wird mit k bezeichnet, 0 k 1

Aus Konzentration c und k lässt sich v berechnen:v=kc

Wichtige Begriffe

• Aktivierungsenergie– „Energieberg“ zwischen Edukt und Produkt

beeinflussbar

• Reaktionsenthalpie– Bei der Reaktion frei werdende oder

gespeicherte Energie. Nicht beeinflussbar!

Exotherme Reaktion

Exotherme Reaktion

Endotherme Reaktion

Endotherme Reaktion

Beeinflussen der Reaktionsgeschwindigkeit (1)

Temperaturänderung („heisser schneller“)

Teilchenbewegung schneller bei Temperaturerhöhung, k steigt, v steigt

Teilchenbewegung langsamer bei Temperaturersenkung, k sinkt, v sinkt

Beeinflussen der Reaktionsgeschwindigkeit (1)

RGT-Regel (grobe Abschätzung):

pro Temperaturveränderung um 10°C ändert die Reaktionsgeschwindigkeit um Faktor 2 bis 4.

Beeinflussen der Reaktionsgeschwindigkeit (2)

Konzentrationsveränderung („höher schneller“)

Teilchenbewegung bleibt gleich schnell (k bleibt gleich), da aber die Konzentration verändert wird (c verändert sich), ändert auch die Reaktionsgeschwindigkeit v (v=kc).

Beeinflussen der Reaktionsgeschwindigkeit (2)

Oberflächenveränderung bei Feststoffen („grösser schneller“)

Nur Teilchen an der Oberfläche reagieren, Oberfläche vergrössern bedeutet mehr reaktionsfreudige Teilchen (c verändert sich), somit ändert auch die Reaktions-geschwindigkeit v (v=kc).

Beeinflussen der Reaktionsgeschwindigkeit (2)

Druckveränderung (Gas: „höher schneller“)

Wirkt sich AUSSCHLIESSLICH bei gasförmigen Stoffen aus! Teilchenbewegung bleibt gleich schnell (k bleibt gleich), da aber infolge Druckveränderung die Konzentration verändert wird (c verändert sich), ändert auch die Reaktionsgeschwindigkeit v (v=kc).

Beeinflussen der Reaktionsgeschwindigkeit (3)

Katalysatoren

Aktivierungsenergie wird kleiner, dadurch wird k grösser bei gleich bleibendem c, v wird dadurch grösser.

Enzyme; Abgaskatalysator; Edelmetalle....

Beeinflussen der Reaktionsgeschwindigkeit (3)

Katalysatoren

Homogener Kat. = Kat. und Reaktionsteilnehmer im gleichen Aggregatszustand

Heterogener Kat. = Kat. und Reaktionsteilnehmer in verschiedenen Aggregatszuständen