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Einführung in die Kinetik I (Reaktionskinetik)

Reaktionsgeschwindigkeit

Die Abnahme der Ausgangsstoffe (Edukte) oder Zunahme der Endstoffe (Produkte) ist abhängig von der Menge der Ausgangsstoffe. Man setzt daher für die Reaktionsgeschwindigkeit v einer (einfachen) Reaktion an:

a 1 A 1 + a 2 A 2 + ... x 1 X 1 + x 2 X 2 + ...
v = 1 a 1 d [ A 1 ] d t = 1 a 2 d [ A 2 ] d t = ... = + 1 x 1 d [ X 1 ] d t = + 1 x 2 d [ X 2 ] d t = ... = k n [ A 1 ] a 1 [ A 2 ] a 2 ... n = a 1 + a 2 + ...
[ A i ] [ X i ] = Konzentrationen t = Zeit k n = Reaktionsgeschwindigkeitskonstante

Die Minus- oder Pluszeichen berücksichtigen die Abnahme der Edukte oder die Zunahme der Produkte. Die Ordnung der Reaktion n ist die Summe der stöchiometrischen Zahlen der Edukte (Reaktionsordnung). Obige Gleichung wird Reaktionsgeschwindigkeitsgesetz oder Zeitgesetz in differentieller Form genannt.

Die Reaktionsgeschwindigkeit kann auch mit der sogenannten Reaktionsvariablen (Reaktionslaufzahl) ξ ausgedrückt werden:

v = 1 V d ξ d t = 1 x 1 d ( n x 1 V ) d t = 1 x 2 d ( n x 2 V ) d t = ... = 1 x 1 d [ X 1 ] d t = 1 x 2 d [ X 2 ] d t = ... ξ = n x 1 x 1 = n x 2 x 2 = ... [ ξ ] = mol 1 = mol n i = Stoffmenge (Molzahl)
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