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Tutorial MenueGrundlagen der KinetikLerneinheit 4 von 5

Reaktionsordnung

Reaktionen 2. Ordnung, Sonderfall

Ein Spezialfall der Reaktion 2. Ordnung liegt vor, wenn die Anfangskonzentrationen gleich sind oder zwei gleiche Moleküle miteinander reagieren.

Der Zerfall von Iodwasserstoff:

2HI H2+ I2
t = 0 : [ HI ] = a , [ H 2 ] = 0, [ I 2 ] = 0 t : [ HI ] = a x , [ H 2 ] = x , [ I 2 ] = x

Die Geschwindigkeitsgleichung wird damit vereinfacht:

d x d t = k ( a x ) 2

Nach der Integration ergeben sich folgende Geschwindigkeitsgleichungen für eine stöchiometrische Reaktion 2. Ordnung:

1 a x 1 a = k t x a ( a x ) = k t 1 [ A ] t 1 [ A ] 0 = k t [ B ] t [ A ] 0 [ A ] t = k t

Herleitung des Zeitgesetzes

Betrachtung der Halbwertszeit

Nur in diesem Spezialfall ist es sinnvoll, eine Halbwertszeit einzuführen, da sie nur in diesem Fall eindeutig auf eine bestimmte Substanz bezogen werden kann. Für die Halbwertszeit muss gelten:

a x = a 2 k t 1 / 2 = 1 a / 2 1 a = 1 a
t 1 / 2 = 1 k a = 1 k [ A ] 0
Hinweis
Die Halbwertszeit ist bei einer Reaktion 2. Ordnung von der Anfangskonzentration abhängig: Je kleiner die Anfangskonzentration ist, desto größer wird die Halbwertszeit.
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