Reaktionsgeschwindigkeit in der Chemie
Allgemeines:
Wie bereits im Kapitel "Energetik chemischer Reaktionen" erwähnt,
kann man mithilfe thermodynamischer Überlegungen beurteilen, ob eine
Reaktion ablaufen wird, oder nicht (Stichwort: exotherm - endotherm). Sie
Thermodynamik sagt aber nicht aus, ob die Reaktion dann auch mit beobachtbarer
Geschwindigkeit ablaufen wird. Dazu benötigt man Information über
die Geschwindigkeit chem. Reaktionen.
Reaktionsgeschwindigkeit:
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.
Berechnung der Reaktionsgeschwindigkeit:
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.
Unterteilung:
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 = kA2
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