Teilchen-Streuung und -Reaktionen, 22 Seiten. 8

Präsentation zum Thema: "Teilchen-Streuung und -Reaktionen, 22 Seiten. 8"—  Präsentation transkript:

1 Teilchen-Streuung und -Reaktionen, 22 Seiten. 8
Teilchen-Streuung und -Reaktionen, 22 Seiten 8.1 Wirkungs-Querschnitte S Rutherford Streuung S Massenwirkungs-Gesetz S Reaktionskinetik S. 17 Physik III WS Dubbers: 8. Streuung, Reaktionen

2 8.1 Wirkungs-Querschnitte
r r1 Proben Strahl- Teilchen Teilchen σ Anzahl N σ Fläche A dx Physik III WS Streuung, Reaktionen

3 mittlere freie Weglänge
I0 I x 235U + n → A + A' + n's: ↓ σn ~ λdB ~ 1/υn ~√E σn ≈ 1·10−24 cm2 → Physik III WS Streuung, Reaktionen

4 Reaktionsraten Physik III WS Streuung, Reaktionen

5 differentielle Wirkungsquerschnitte
I0 I Detektor x Messung des totalen Wirkungsquerschnitts σ Detektor dΩ I θ Messung des differentiellen Wirkungsquerschnitts ∂σ/∂Ω Physik III WS Streuung, Reaktionen

6 8.2 Rutherford Streuung Physik III WS Streuung, Reaktionen

7 Stossparameter p φ φ0 r dθ db 23.11.2018
φ φ0 p r dθ db Physik III WS Streuung, Reaktionen

8 Nebenrechnungen Physik III WS Streuung, Reaktionen

9 Rutherfords Streuformel
Physik III WS Streuung, Reaktionen

10 Franck-Hertz Versuch Original Daten von Franck und Hertz, 1914
Physik III WS Streuung, Reaktionen

11 8.3 Massenwirkungs-Gesetz
A B A B Physik III WS Streuung, Reaktionen

12 Chemisches Gleichgewicht
Edukte Produkte υ' [A] [C] υ Physik III WS Streuung, Reaktionen

13 Massenwirkungs-Gesetz
Physik III WS Streuung, Reaktionen

14 Beispiel n x n−x Physik III WS Streuung, Reaktionen

15 Dissoziation von Wasser
Physik III WS Streuung, Reaktionen

16 Anwendungen des Massenwirkungs-Gesetzes
Ausbeuten chemischer Reaktionen, deren Temperatur-Abhängigkeit, deren Änderung durch Zugabe von Edukten oder Wegnahme von Produkten, deren Änderung bei Verdünnung, dh. Zugabe von Lösungsmittel Löslichkeit fester Stoffe, Elektrolytische Dissoziation, pH-Wert, Titration, etc. Physik III WS Streuung, Reaktionen

17 8.4 Reaktionskinetik Beispiel: Austauschreaktion der Moleküle AB und CD: AB + CD ↔ (ABCD)* ↔ AC + BD Edukte Aktivierter Komplex Produkte Energie-Bilanz: Physik III WS Streuung, Reaktionen

18 Exotherme und endotherme Reaktionen
Physik III WS Streuung, Reaktionen

19 Katalyse - Ein Katalysator beschleunigt eine chemische Reaktion durch Herabsetzung der Aktivierungsenergie. - Er beeinflusst jedoch nicht die Gleichgewichtslage (auch die Rückreaktion wird beschleunigt). - Er geht aus der Reaktion unverändert hervor Physik III WS Streuung, Reaktionen

20 Heterogene Katalyse In homogeneous reactions, the reaction occurs between similar species, e.g. liquid-liquid reactions.  In heterogeneous reactions, the reaction occurs between different types of species, e.g. gas-solid, liquid-solid, and liquid-gas.  Modell eines Palladium-Katalysatorteilchens auf einem Trägermaterial. Die Verteilung der Reaktionsplätze auf dem winzigen Metallkristall steuert den Verlauf der chemischen Reaktion Physik III WS Streuung, Reaktionen

21 Zeitlicher Ablauf der Reaktionen
Physik III WS Streuung, Reaktionen

22 Gekoppelte Ratengleichungen
Physik III WS Streuung, Reaktionen