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.
Zur Berechnung der durchschnittlichen Reaktionsgeschwindigkeit verwendet man folgende Formel:
Reaktionsgeschwindigkeit =D c / D t
Die Reaktionsgeschwindigkeit ist der Quotient aus Konzentrationsänderung eines Stoffes für die Zeitspanne, in der gemessen wird. Die Konzentration eines Stoffes wird als mol/l ausgedrückt. Das Zeitintervall wird in Sekunden angegeben, hat also die Einheit s. Somit hat die Reaktionsgeschwindigkeit die Einheit mol/(l· s).
Möglichkeiten zur Messung von Konzentrationsänderungen:
Zur Bestimmung der Geschwindigkeitsgleichung misst man die Konzentration eines Stoffes zu bestimmten Zeiten und trägt sie in einem Konzentrations-Zeit-Diagramm auf. Aus der Steigung der Kurve im Diagramm erhält man die Geschwindigkeit der Reaktion.
Die Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit bezieht sich auf die Messung, wie schnell die Konzentration der Ausgangsstoffe (Reaktanden) in einem chemischen Prozess abnimmt oder die Konzentration der Produkte zunimmt. Es ist ein wichtiger Aspekt der Chemie-Kinetik.
Die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion wird durch Faktoren wie die Temperatur, die Konzentration der Reaktanden, den Druck (bei Gasreaktionen), den ph-Wert (bei wässrigen Lösungen) und den Einsatz von Katalysatoren beeinflusst.
Die Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit ist relevant, um die Effizienz von chemischen Reaktionen zu beurteilen, darauf basierende Prozesse zu optimieren und Gefahren durch zu schnelle oder langsame Reaktionen zu vermeiden.
Die Reaktionsgeschwindigkeit kann in der Praxis unter anderem durch Messung der Änderung von Massen, Volumen, Druck oder Konzentration über die Zeit gemessen werden.
Einige Probleme bei der Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit können die Schwierigkeit der exakten Messung (z.B. bei sehr schnellen Reaktionen), Einflüsse von Umgebungsfaktoren oder Veränderungen der Reaktionsbedingungen während des Prozesses sein.
Die Ratekonstante ist ein Faktor in der Reaktionsgeschwindigkeitsgleichung, der die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion unter bestimmten Bedingungen beschreibt. Sie ist temperaturabhängig und charakteristisch für jede Reaktion.
In der Regel erhöht eine höhere Konzentration der Reaktanten auch die Reaktionsgeschwindigkeit, da mehr Teilchen aufeinander treffen und damit die Wahrscheinlichkeit von Reaktionen steigt.
Das Geschwindigkeitsgesetz einer chemischen Reaktion beschreibt, wie die Geschwindigkeit der Reaktion in Beziehung zur Konzentration der Reaktanten steht.
Ein Katalysator ist ein Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht, indem er den Energiebedarf der Reaktion (die Aktivierungsenergie) senkt, ohne dabei selbst verbraucht zu werden.
Im Allgemeinen erhöht eine höhere Temperatur die Reaktionsgeschwindigkeit, da die Teilchen schneller bewegen und damit die Wahrscheinlichkeit von Zusammenstößen und Reaktionen steigt.