Name: Zara Necovski, 2022-01

 

Reaktionsgeschwindigkeit

  • grundsätzlich: unter der Reaktionsgeschwindigkeit versteht man die Konzentrationsänderung eines Reaktionsteilnehmers in einer bestimmten Zeiteinheit bei einer chemischen Reaktion
  • daraus ergibt sich die Formel v=Δc/Δt (Geschwindigkeit=Konzentrationsänderung/Zeitintervall)
  • die Voraussetzung dafür, dass es zu einer Reaktion kommt, basiert auf der Stoß-/Kollisionstheorie:
  •  damit die Teilchen der Ausgangsstoffe miteinander reagieren, müssen sie:
  1. zusammenstoßen
  2. eine genügend hohe Geschwindigkeit, d.h. genug kinetische Energie haben
  3. die richtige räumliche Orientierung haben

=> nur unter diesen Bedingungen ist ein wirksamer Zusammenstoß der Teilchen und folglich deren Reaktion möglich

  • die Konzentration der Edukte beeinflusst diese Bedingungen und demzufolge auch die Reaktionsgeschwindigkeit
  • je höher die Konzentration ist, desto mehr Moleküle sind bei der Reaktion vorhanden
  • deswegen ist die Wahrscheinlichkeit für einen wirksamen Zusammenstoß der Moleküle umso größer, je höher die Konzentration der Edukte ist

=> Konsequenz: Reaktionsgeschwindigkeit steigt

  • folglich ist das Aufeinandertreffen von miteinander reagierenden Teilchen bei geringer konzentrierten Lösungen unwahrscheinlich

=> Konsequenz: geringere Reaktionsgeschwindigkeit 

  • also: die Zahl der Zusammenstöße pro Zeiteinheit (=Reaktionsgeschwindigkeit) steigt mit der Anzahl der Moleküle in der Volumeneinheit (=Konzentration)

Die Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit:

  • man kann die Reaktionsgeschwindigkeit entweder als Konzentrationszunahme der Produkte oder als Konzentrationsabnahme der Edukte erfassen
  • weil aber die Konzentrationsmessung äußerst aufwendig ist, nutzt man das mathematische Verhältnis von Volumen, Stoffmenge und Konzentration (c=n/V), um auf indirektem Weg die Konzentrationsänderung zu erfassen
  • so kann man z.B. bei Gasreaktionen mit der Volumenänderung des entstehenden Produktes arbeiten          
  • generell kann man die Reaktionsgeschwindigkeit jeweils bezogen auf die einzelnen Stoffe durch den Differentialquotienten ermitteln
  • für abnehmende Edukte gilt: v = -Δc/Δt
  • für zunehmende Produkte gilt: v = Δc/Δt
  • über ein Konzentrations-Zeit-Diagramm kann man die Momentangeschwindigkeiten grafisch bestimmen, indem man Tangenten anlegt und die Steigungen dieser (mit Steigungsdreiecken) berechnet;                                           die Momentangeschwindigkeiten kann man dann gegen die Konzentration auftragen;
    die Steigung dieser neuen Gerade ist die Geschwindigkeitskonstante k, welche ein Maß für die Anzahl erfolgreicher Zusammenstöße ist
  • die Reaktionsgeschwindigkeit ist proportional zum Produkt der Ausgangsstoffe A und B                                                                                —>somit gilt: v = k*c(A)*c(B)
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