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Reaktionsordnung

Reaktion 2. Ordnung

Bei Reaktionen 2. Ordnung hängt die Reaktionsgeschwindigkeit linear von der Konzentration zweier Reaktionspartner oder auch quadratisch von der Konzentration eines Reaktionspartners ab. Die Ursachen für das Auftreten von Reaktionen 2. Ordnung sind entweder ein bimolekularer Verlauf der Reaktion oder ein Reaktionsverlauf, in dem der geschwindigkeitsbestimmende Teilschritt bimolekular ist. Die formale Stöchiometrie der Reaktionsgleichung erlaubt hingegen keinen Schluss auf die Reaktionsordnung. Eine Beispielreaktion:

A + B Produkte

Für die Reaktionsgeschwindigkeit (RG) gilt dann

RG = d[A] dt = d[B] dt = k [A] [B]
Hinweis
Die Dimension der Geschwindigkeitskonstanten ist hier Zeit pro Konzentration, das heißt man kann sie zum Beispiel in s-1·L·mol-1 angeben. Aus der Dimension einer Geschwindigkeitskonstanten ist also die Reaktionsordnung ersichtlich.

Die Integration obiger Gleichung mit Hilfe von Partialbruchzerlegung ergibt einen relativ komplizierten Ausdruck:

1 [A] 0 [ B] 0 ln [B] 0 [ A] [A] 0 [ B] = k t

Einfacher liegen die Verhältnisse, wenn die Ausgangskonzentrationen an A und B gleich groß gewählt werden, das heißt wenn

[ A] 0 = [ B] 0

Dann ist:

d[A] dt = k [A] 2 [ A] 0 [ A] d[A] [A] 2 = k t 0 t dt dx x 2 = 1 x 1 [ A] 2 + 1 [ A] = k t oder 1 A 1 [ A] 0 = k t
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