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⏱️ Reaktionsgeschwindigkeit

Die Geschwindigkeit, mit der Edukte in Produkte umgewandelt werden.

Reaktionsgeschwindigkeit

Manche Reaktionen verlaufen explosionsartig. Andere dauern Jahre. Die Reaktionsgeschwindigkeit beschreibt, wie schnell Reaktanten in Produkte umgewandelt werden. Sie wird üblicherweise als Konzentrationsänderung eines Reaktanten oder Produkts pro Zeiteinheit angegeben. Geschwindigkeit = Konzentrationsänderung geteilt durch Zeitänderung. Die Geschwindigkeit kann durch Messung der Absorption, des Drucks, der Leitfähigkeit oder des pH-Werts bestimmt werden.

Mehrere Faktoren beeinflussen die Reaktionsgeschwindigkeit. Eine höhere Konzentration erhöht die Geschwindigkeit, da mehr Teilchen zusammenstoßen. Eine höhere Temperatur erhöht die Geschwindigkeit, da sich die Teilchen schneller bewegen und energetischer zusammenstoßen. Eine größere Oberfläche erhöht die Geschwindigkeit bei festen Reaktanten, da mehr Teilchen zugänglich sind. Katalysatoren erhöhen die Geschwindigkeit, indem sie die Aktivierungsenergie senken. Auch die Art der Reaktanten spielt eine Rolle. Manche Bindungen lassen sich leichter spalten als andere.

Das Geschwindigkeitsgesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentration. Für eine Reaktion aA + bB → Produkte lautet das Geschwindigkeitsgesetz häufig: Geschwindigkeit = k[A]^m[B]^n, wobei k die Geschwindigkeitskonstante und m und n die Reaktionsordnungen sind. Die Ordnungen werden experimentell bestimmt, nicht aus der ausgeglichenen Reaktionsgleichung. Die Gesamtordnung ist die Summe der Einzelordnungen. Die Geschwindigkeitskonstante ist temperaturabhängig und steht über die Arrhenius-Gleichung mit der Aktivierungsenergie in Beziehung.

Reaktionsgeschwindigkeiten sind in Industrie, Biologie und Umwelt von Bedeutung. Katalysatoren beschleunigen industrielle Prozesse. Enzyme beschleunigen Stoffwechselreaktionen. Rosten ist eine langsame Oxidationsreaktion. Verbrennung ist eine schnelle. Das Verständnis von Reaktionsgeschwindigkeiten ermöglicht die Kontrolle.

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