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Themen der KA - Coggle Diagram
Themen der KA
Reaktionskinetik
Die Reaktionskinetik v ist definiert als Quotient aus dem Betrag der Konzentrationsänderung eines Stoffes und dem zugehörigen Zeitintervall
v = |∆c| / ∆t = |c2-c1| / t2-t1
Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt im Laufe einer Reaktion ab. Bei der Methode der Anfangsgeschwindigkeit erfasst man die Reaktionszeit t für eine kleine Konzentrationsänderung zu Beginn der Reaktion.
Landoltsche Zeit Reaktion
-> Die Reaktionsgeschwindigkeit ist direkt proportional der Konzentration der beteiligten Stoffe
Konzentration
Geschwindigkeitskonstante k
- Proportionalitätsfaktor
-> Geschwindigkeitsgleichung
Stoßtheorie
- Reaktion hängt von der Stoßwahrscheinlichkeit ab
- Je höher die Konzentration einer Teilchensorte, desto höher die Wahrscheinlichkeit des Zusammenstoßes
-> Reaktion verläuft auch schneller
- Gasreaktionen werden durch Druck beschleunigt
-> Druckerhöhung = Konzentrationserhöhung
Die Häufigkeit von Zusammenstößen zwischen reagierenden Teilchen bestimmt die Reaktionsgeschwindigkeit. Die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration der Reaktionspartner wird durch die Geschwindigkeitsgleichung beschrieben.
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Katalysator
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Homogene Kataylse
- Katalysator und Ausgangsstoffe liegen in Lösung vor
Katalysatorgifte
- Katalysatoren sind empfindliche Stoffe
- Katalysatorgifte machen Katalysatoren auf Dauer unbrauchbar
- Bsp.: Blei
Katalysatoren beschleunigen chemische Reaktionen, indem sie einen Reaktionsweg mit niedrigerer Aktivierungsenergie ermöglichen. Sie gehen aus der Reaktion unverändert hervor. Katalysatoren können durch Katalysatorgifte unwirksam werden. Enzyme sind temperaturempfindliche Biokatalysatoren.
Man unterscheidet die Durchschnittsgeschwindigkeit und v (Strich drüber) für ein bestimmtes Zeit Intervall ∆t und die Momentangeschwindigkeit v für einen Zeitpunkt t.
Zerteilungsgrad
Je höher der Zerteilungsgrad, desto höher die Reaktivität, desto schneller die Reaktion und desto größer die Reaktionsgeschwindigkeit.
Reaktionsordnung
Der Exponent einer Konzentration entspricht einer Reaktionsordnung
- 1 = Reaktion erster Ordnung
- 2 = Reaktion zweiter Ordnung
- ...
Wenn mehrere Exponenten vorhanden sind, addiert man diese
Reaktionsordnungen können Null sein, gebrochene Zahlen sein, meistens sind es aber 1,2 oder 3
Chemisches Gleichgewicht
Die meisten chemischen Reaktionen laufen nicht vollständig ab. Die führen zu einem Gleichgewichtszustand, in dem Ausgangsstoffe und Produkte nebeneinander vorliege. Hinreaktion und Rückreaktion laufen dann mit gleicher Geschwindigkeit ab. Es handelt sich um ein dynamisches Gleichgewicht.
Chemische Reaktionen sind im Prinzip umkehrbar. Verläuft die Hinreaktion exotherm, so ist die Rückreaktion endotherm
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Löslichkeit
Das Löslichkeitsgleichgewicht eines Salzes wird quantitativ durch das Löslichkeitsprodukt Kl beschrieben. Grundlage für die Berechnung von Kl sind die Konzentrationen der Ionen in einer gesättigten Lösung.
Löslichkeitsprodukt
Das sogenannte Löslichkeitsprodukt Kl ist dementsprechend die Gleichgewichtskonstante für das Löslichkeitsgleichgewicht salziger Stoffe in wässriger Lösung.
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Schwefelsäure-Synthese
Zur Herstellung von Schwefelsäure wird Schwefel zunächst zu Schwefeldioxid verbrannt. In einer Gleichgewichtsreaktion wird Schwefeldioxid anschließend im Doppelkontaktverfahren zu Schwefeltrioxid oxidiert. Beim Lösen in konzentrierter Schwefelsäure erhält man Oleum, das mit Wasser zu Schwefelsäure reagiert.
Ammoniak-Synthese
Ammoniak, eine der wichtigsten Grundchemikalien, wird nach dem Haber-Bosch-Verfahren aus den Elementen hergestellt. Die Synthese erfolgt in einem Kreislaufprozess bei hohem Druck und hoher Temperatur mit Eisen als Katalysator.
Themen, die noch zu bearbeiten sind
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Brönsted-Konzept
Eine Säure/Base-Reaktion im Sinne Brönsteds entspricht der Übertragung von Protonen von einer Teilchenart auf eine andere. Die Säure wirkt dabei als Protonendonator, die Base als Protonennakzeptor.
Säure und Base sind nicht länger auf das Verhalten von Stoffen in wässriger Lösung bezogen, sondern auch in wasserfreien Systemen
- Eine Säure ist ein neutrales oder geladenes Teilchen, das ein Proton abgeben kann
- Eine Base ist ein negatives Teilchen, das ein Proton aufnehmen kann