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Reaktionsordnung

Reaktion 0. Ordnung

Ist die Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration der Reaktionspartner unabhängig, so spricht man von einer Reaktion nullter Ordnung. Für eine Reaktion A → Produkte gilt dann:

d[A] d t = k [ A] 0 [A] d[A] = k 0 t d t [A] [A] 0 = k t [A] 0 -[A] = k t

Während einer Zeitspanne wird also stets die gleiche Stoffmenge umgesetzt, unabhängig von der jeweiligen Konzentration an A. Reaktionen 0. Ordnung können auftreten bei:

  • Reaktionen an Feststoffoberflächen
  • Enzymreaktionen
  • photochemischen Reaktionen.

Der Reaktionsumsatz wird nicht durch die Konzentration des umzusetzenden Stoffes [A] bestimmt, sondern durch die zur Verfügung stehende Oberfläche, die (konstante) Enzymkonzentration (Enzyme sind Biokatalysatoren) oder die eingestrahlte Menge an Lichtquanten.

Der enzymatische Abbau von Ethanol im menschlichen Organismus, letzlich zu CO2 und H2O, erfolgt nach einem Zeitgesetz 0. Ordnung, da Ethanol relativ zur konstanten Enzymkonzentration in großem Überschuss vorliegt und die Enzymkonzentration die Reaktionsgeschwindigkeit, das heißt die abgebaute Alkoholmenge pro Stunde bestimmt. Das sind ca. 100 mg Alkohol pro kg Körpergewicht und Stunde beziehungsweise eine Abnahme des Blutalkoholspiegels um ca. 0,1 Promille pro Stunde.

Abb.1
Alkoholabbau: Reaktion 0. Ordnung

Enzymatischer Abbau von Alkohol nach einmaliger Einnahme verschiedener Mengen

Der Konzentrations-Zeit-Zusammenhang macht eine einfache Abschätzung der Blutalkohol-Konzentration für mehrere Stunden vor der Bestimmung zurückliegende Zeitpunkte möglich.

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