Chemie

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Zuletzt aktualisiert: 20. Januar 2022

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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)