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Methoden der kinetischen Analyse

Beispiel: Zerfall von Acetaldehyd

Der Zerfall von Acetaldehyd bei 800 K soll kinetisch untersucht werden.

CH3CHO bei 800 K CH4+ CO

Nach dem Partialdruckgesetz von Dalton gilt für den Gesamtdruck p :

p = p 1 + p 2 + p 3 = ( p° - x ) + x + x = p° + x p 1 = Partialdruck Acetaldehyd p 2 = Partialdruck Methan p 3 = Partialdruck Kohlenmonoxid p° = Anfangsdruck Acetaldehyd x = Umsatzvariable (hier in Druckeinheiten)

Damit wird die Reaktionsgeschwindigkeit υ :

υ = d p 1 d t = k p 1 n = d ( p° x ) d t = d x d t = k ( p° x ) n

Die Messung der Anfangsgeschwindigkeiten von zwei verschiedenen Anfangsdrücken mit x = 0 ergibt:

Tab.1
Messergebnisse
p° 400mbar 267mbar
υ 0 = d x d t 0,81 mbar s-1 0,36 mbar s-1

Daraus folgt die Reaktionsordnung n :

υ 0 = k p° n lg υ = lg k + lg p° n = lg k + n lg p°
n = Δ lg υ 0 Δ lg p° = lg 0,81 lg 0,36 lg 400 lg 267 = 0,3522 0,1755 = 2,007

Die Reaktionsordnung beträgt demnach n = 2 . Die Geschwindigkeitskonstante k bestimmen wir aus dem ersten Anfangsdruck mit

υ 0 = k p° 2

und erhalten:

k = 0,81 mbars-1 400 2 mbar2 = 5,06 10 -6 mbar-1 s-1
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