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Chemie: 11. Klasse | Reaktionsgeschwindigkeit und Enzymkatalyse

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Reaktionsgeschwindigkeit und Enzymkatalyse

Reaktionsgeschwindigkeit

Definition

Die Reaktionsgeschwindigkeit vR einer Reaktion beschreibt die Änderung der Stoffmenge in einer bestimmten Zeit t:

Definition der Reaktionsgeschwindigkeit

Versuch zur Ermittlung der Reaktionsgeschwindigkeit

Lässt man 8ml Salzsäure (1mol·l-1) circa 15 Minuten auf eine Spatelspitze Zink einwirken und fängt den entstehenden Wasserstoff in einem Kolbenprober auf, kann man das Wasserstoffvolumen ablesen. Diese Werte ergeben folgendes Diagramm:

Diagramm der Wasserstoffentwicklung bei der Reaktion von Zink mit Salzsäure
Diagramm der Wasserstoffentwicklung bei der Reaktion von Zink mit Salzsäure

Durchschnittsgeschwindigkeit

Die Durchschnittsgeschwindigkeit vR ist der Quotient aus der Volumenänderung und den zwei Zeitpunkten t1 und t2. Werden die Bedingungen nicht geändert, d.h. Druck und Temperatur bleiben konstant, verhält es sich bei den Stoffmengen proportional:

Durchschnittliche Reaktionsgeschwindigkeit

Momentangeschwindigkeit

Möchte man die Geschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt, also die Momentangeschwindigkeit ermitteln, nähert man die zwei Zeitpunkte immer weiter an. Sie ist damit die mittlere Geschwindikeit des kleinstmöglichen Zeitabschnitts.

Beschreibung der Reaktionsgeschwindigkeit

Um die Reaktionsgeschwindigkeit zu ermitteln, verwendet man entweder das Edukt oder das Produkt. Gewählt wird, was leichter zu messen ist. Da Masse und Volumen direkt proportional zur Stoffmenge sind, können die Zunahme der Produkte oder die Abnahme der Edukte herangezogen werden:

Beschreibung der Reaktionsgeschwindigkeit

Stoßmodell

Beispiel: Bildung von Wasserstoffiodid

Bildung von Wasserstoffiodid

Die Teilchen bewegen sich mit einer bestimmten Energie frei im Raum; zu einer Reaktion kann es kommen, wenn zwei Teilchen zusammenstoßen. Allerdings führt nicht jeder Zusammenstoß zu einer Reaktion. Dies kann zwei Gründe haben:

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