Während einer chemischen Reaktion entsteht innerhalb eines bestimmten Zeitraumes aus einer Menge an Ausgangsstoffen (Edukten) eine bestimmte Menge an Produkten. Da die Edukte über eine Reaktionsgleichung miteinander verknüpft sind, genügt zur Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit nur die Ermittelung eines Reaktionspartners.
Beispiel: Reaktion A -> B. Da bei jedem Edukt A, dass reagiert, ein Produkt B entsteht, ist die Reaktionsgeschwindigkeit, mit der die Menge an Edukt A abnimmt, genauso groß, wie die Menge an Produkt B zunimmt. Es genügt daher, die Änderung an A zu bestimmen, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu ermitteln.
Die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion ist der Quotient aus der Konzentrationsänderung eines Stoffes (z.B. Edukt A) und dem Zeitabschnitt (Dauer der Konzentrationsänderung).
Die Bestimmung der Durchschnittsgeschwindigkeit einer Reaktion kann mithilfe eines Konzentrations-Zeit-Diagramm erreicht werden. Dabei wird die Zeit als x-Achse und die Konzentration als y-Achse verwendet, die Durchschnittsgeschwindigkeit der Reaktion ergibt sich als Steigung einer Sekante.
Konzentrations-Zeit-Diagramm
Je nach Potenz, mit der die Konzentration eines Stoffes in der Geschwindigkeitsgleichung auftritt, leitet man die sog. Reaktionsordnung ab. Beispielsweise aus der grafischen Ermittlung der Reaktionsgeschwindigkeit ergibt sich, dass die Reaktion quadratisch von der Konzentration der Komponente A abhängt, so bezeichnet man diese Reaktion als Reaktion zweiter Ordnung: v = k·A2
Die Reaktionsgeschwindigkeit in der Chemie beschreibt, wie schnell sich die Konzentrationen der Ausgangsstoffe und Produkte während einer chemischen Reaktion ändern.
Die Reaktionsgeschwindigkeit wird durch mehrere Faktoren beeinflusst, darunter sind: die Konzentration der reagierenden Substanzen, die Temperatur, der Druck, die Oberfläche der Feststoffe und das Vorhandensein von Katalysatoren.
Mit steigender Temperatur nehmen die molekularen Bewegungen zu, was zu häufigeren und energiereicheren Kollisionen zwischen den Molekülen führt. Das erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit.
Höherer Druck führt zu einer erhöhten Zahl an Kollisionen zwischen den Molekülen, was zu einer höheren Reaktionsgeschwindigkeit führt, besonders bei Gasreaktionen.
Ein Katalysator erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit, indem er die Aktivierungsenergie herabsetzt und den Reaktionsweg verändert.
Je größer die Oberfläche eines Feststoffs, desto mehr Moleküle können darauf aufprallen und dadurch bei der Reaktion mitwirken, was zu einer höheren Reaktionsgeschwindigkeit führt.
Die Reaktionsgeschwindigkeit kann durch den direkten Nachweis des Verschwindens von Ausgangsstoffen oder der Entstehung von Produkten bestimmt werden. Dafür können verschiedene Methoden angewendet werden, z. B. Volumenmessung, Farbänderung, Leitfähigkeitsmessung, PH-Änderung usw.
Die Ausdrucksform einer Reaktionsgeschwindigkeit ist die mathematische Darstellung der Reaktionsgeschwindigkeit in Bezug auf die Konzentrationen der reagierenden Stoffe.
Die Reaktionsgeschwindigkeit ist in der Regel direkt proportional zur Konzentration der reagierenden Stoffe. Eine höhere Konzentration führt zu mehr molekularen Zusammenstößen und damit zu einer höheren Reaktionsgeschwindigkeit.
Eine Nullordnungsreaktion ist eine Reaktion, bei der die Reaktionsgeschwindigkeit unabhängig von der Konzentration eines oder mehrerer Reaktanten ist.