Reaktion 0. Ordnung

Reaktionen nullter Ordnung sind durch folgende Reaktionsgleichung charakterisiert:

Für die Konzentrationen gilt:

$$\begin{array}{l}t=0:{\left[\text{A}\right]}_0=a,{\left[\text{B}\right]}_0=0\\ t>0:{\left[\text{A}\right]}_t=a-x,{\left[\text{B}\right]}_t=x\end{array}$$

Die dazu gehörige Geschwindigkeitsgleichung lautet:

$$v=-\frac{\text{d}{\left[\text{A}\right]}_t}{\text{d}t}=-\frac{\text{d}\left(a-x\right)}{\text{d}t}=\frac{\text{d}x}{\text{d}t}=k$$

Die Dimension von k für Reaktionen 0. Ordnung ist [$\frac{\text{mol}}{\text{L}\cdot \text{s}}$].

Für die Konzentrationen gelten somit folgende Zeitabhängigkeiten:

$$\begin{array}{l}{\left[\text{B}\right]}_t=x=kt\\ {\left[\text{A}\right]}_t=a-x=a-kt\end{array}$$

Herleitung des Zeitgesetzes

Trägt man diese Beziehungen in ein Konzentrations-Zeit-Diagramm ein, so erhält man Geraden mit der Geschwindigkeitskonstanten als Geradensteigung.

Bei Reaktionen nullter Ordnung hängt die Reaktionsgeschwindigkeit nicht von den Konzentrationen der Reaktanden ab.

Nur heterogene Reaktionen können nullter Ordnung sein.

Beispiel

Zersetzung von Phosphin an heißem Wolfram (bei hohem Druck).