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=kc

Wichtige Begriffe Aktivierungsenergie Reaktionsenthalpie „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=kc).

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=kc).

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=kc).

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