zum Directory-modus

Tutorial MenueGrundlagen der KinetikLerneinheit 3 von 5

Reaktionsgeschwindigkeitskonstante

Stoßzahl für eine Teilchensorte (A)

Greift man aus einem Reaktionsvolumen ein einzelnes Teilchen A mit der mittleren Geschwindigkeit heraus, so erfolgt nur dann ein Zusammenstoß mit einem anderen Teilchen, wenn dessen Mittelpunkt innerhalb der "Röhre" mit dem Durchmesser 2 d A liegt. Das Volumen der Röhre, das pro Sekunde durchlaufen wird, beträgt:

V = d A 2 π c ¯

Bei einer Teilchendichte von n A Teilchen pro m3 erleidet ein Teilchen in jeder Sekunde

d A 2 π n A c ¯

Stöße.

Abb.1

Für n A Teilchen ist dann die Stoßzahl:

Z AA = 2 2 d A 2 π n A 2 c ¯

Der Vorfaktor 2 2 kommt durch folgende Überlegungen zustande: Damit nicht jeder Stoß doppelt gezählt wird, muss durch 2 geteilt werden; andererseits muss auch die Relativgeschwindigkeit zwischen den Teilchen mit dem Faktor 2 berücksichtigt werden.

Mit der mittleren Teilchengeschwindigkeit c ¯ = 8 k T π m A ergibt sich die Zahl der Stöße pro Sekunde und m3:

Z AA = 2 2 d A 2 π n A 2 8 k T π m A

Zahlenbeispiel

Seite 5 von 13