Chemische Reaktionen: Kinetik, Gleichgewicht und Einflussfaktoren

Hess'sches Gesetz

Die bei konstantem Druck freigesetzte Wärme einer chemischen Reaktion ist dieselbe, unabhängig davon, ob der Prozess in einer oder mehreren Phasen abläuft.

Chemische Kinetik

Chemische Kinetik ist der Bereich der Chemie, der sich mit der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen befasst. Sie misst die Reaktionsgeschwindigkeit und untersucht die Faktoren, die diese beeinflussen.

Reaktionsgeschwindigkeit

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist die Menge der Reagenzien, die pro Zeiteinheit verschwindet.

Kollisionstheorie chemischer Reaktionen

Die Kollisionstheorie besagt, dass chemische Reaktionen als Folge der Kollision von zwei oder mehr Molekülen stattfinden. Jedoch reagieren nur Moleküle, die über genügend kinetische Energie verfügen und mit der richtigen Ausrichtung kollidieren.

Theorie des Übergangszustands

Beim Übergangszustand halten die kollidierenden Reaktionspartner-Moleküle momentan zusammen und bilden einen Übergangskomplex. In diesem Zustand haben die reagierenden Moleküle einige ihrer Bindungen gebrochen und neue gebildet. Aufgrund der hohen Energie ist dieser Zustand sehr instabil.

Faktoren, die die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen

• Konzentration der Reaktionspartner

  Eine erhöhte Konzentration erhöht die Anzahl der Kollisionen zwischen den Molekülen, wodurch die Wahrscheinlichkeit wirksamer Stöße steigt und die Reaktionsgeschwindigkeit zunimmt.

• Temperatur der Reaktion

  Eine erhöhte Temperatur steigert die kinetische Energie der Moleküle und somit die Anzahl der aktiven Moleküle sowie die Stoßfrequenz.

• Katalysatoren

  Katalysatoren sind Stoffe, die die Aktivierungsenergie verändern. Sie erhöhen oder verringern die Geschwindigkeit der Reaktion, ohne dabei selbst permanent verändert zu werden.

• Grad der Teilung

  Eine erhöhte Teilung der Partikel vergrößert die Kontaktfläche und somit die Wahrscheinlichkeit wirksamer Stöße, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit steigt.

Verbrennungsreaktionen

Verbrennungsreaktionen sind Reaktionen, bei denen eine Substanz (Brennstoff) mit Sauerstoff als Oxidationsmittel reagiert. Dabei wird eine große Menge Energie in Form von Licht und Wärme freigesetzt.

Chemisches Gleichgewicht

Der Gleichgewichtszustand bei konstanter Temperatur ist der Zustand eines Systems, in dem die Geschwindigkeit der Hinreaktion der Geschwindigkeit der Rückreaktion entspricht und die Konzentrationen der beteiligten Stoffe konstant bleiben.

Prinzip von Le Chatelier

Das Prinzip von Le Chatelier besagt, dass externe Faktoren, die ein Gleichgewicht beeinflussen, eine Neuordnung des Systems hervorrufen, um den Effekt der Änderung zu verringern und einen neuen Gleichgewichtszustand herzustellen.