Reaktionsgeschwindigkeit
Die Reaktionsgeschwindigkeit ist die Konzentrationsänderung eines Reaktanten oder Produkts pro Zeiteinheit.
Abbildung 1: Darstellung der Anzahl der Moleküle des Reaktanten (A) und des Produkts (B) über die Zeit. Der Reaktant nimmt ab, während das Produkt mit der Zeit zunimmt.
Die folgende Reaktion soll als Beispiel dienen:
Die Reaktionsgeschwindigkeit kann durch Messung der Geschwindigkeit des Verschwindens von Reaktant A bestimmt werden.
- [A2] : Konzentration von A bei t2 (M)
- [A1] : Konzentration von A bei t1 (M)
- t2: Zeit 2 (s)
- t1 : Zeit 1 (s)
Die Einheiten für die Reaktionsgeschwindigkeit sind (mol/l)/s oder M/s.
Die Reaktionsgeschwindigkeit kann auch als die Geschwindigkeit des Auftretens von Produkt B ausgedrückt werden.
- [B2] : Konzentration von B bei t2 (M)
- [B1] : Konzentration von B bei t1 (M)
- t2: Zeit 2 (s)
- t1 : Zeit 1 (s)
Mit den Einheiten der Reaktionsgeschwindigkeit immer noch (mol/l)/s oder M/s.
Zu beachten:
Beachte den Unterschied zwischen der Verwendung des Reaktanten (A) und des Produkts (B) zur Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit. Der Wert der Reaktionsgeschwindigkeit sollte positiv sein, und da [A] mit der Zeit abnimmt, ist Δ[A] negativ. Daher fügen wir der Formel ein negatives Vorzeichen hinzu, wenn wir die Reaktionsgeschwindigkeit als Verschwinden des Reaktanten ausdrücken.
Wir müssen auch die stöchiometrische Beziehung zwischen Produkt und Reaktant berücksichtigen. In unserem Beispiel kommen auf 1 Mol A 2 Mol B. Die Geschwindigkeit des Auftretens von B ist also doppelt so hoch wie die Geschwindigkeit des Verschwindens von A.
Die Formel der Reaktionsgeschwindigkeit für unser Beispiel lässt sich wie folgt zusammenfassen:
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