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Chemische Kinetik 



Konstanten abhangt von der chemischen 

 Natur gegebener chemischer Stoffe. Aus der 

 chemischen Kinetik pflegt man alle die 

 Vorgange auszuscheiden, die nicht bloBvon 

 der chemischen Natur der verwendeten 

 Stoffe, ilirer Temperatur und Konzentration 

 abhangen, sondern noch durch Licht, elek- 

 trische Einfliisse oder mechanische Erschut- 

 terungen in ihrem zeitlichen Verlauf beein- 

 fluBt sind. Sie bilden die photochemische, 

 elektrochemische usw. Kinetik. 



Den Grundbegriff der chemischen Kinetik, 

 die chemische Reaktionsgeschwindigkeit, de- 

 finiert man als die in der Zeiteinheit erfolgende 

 Konzentrationsanderung des reaktionsfahigen 

 Stoffs. Dabei wird die Konzentration ernes 

 Stoffs definiert als die Masse des Stoffs, die 

 in der Raumeinheit enthalten ist: c=m/v. 

 Meist miBt man die Masse in Molen, das Volum 

 in Litern, also die Konzentration in Mol 

 im 1. Man denkt sich das Verschwinden 

 eines Stoffs bei einer chemischen Reaktion 

 stets so, daBnichts dabei sprungweisegeschieht. 

 Solange also iiberhaupt der chemische Vor- 

 gang sich abspielt, wandelt sich auch noch 

 Stoff urn, also auch in einem sehr kleinen 

 Zeitteilchen. Da man nicht weiB, ob bei 

 langsamen Reaktionen die zur Umwandlung 

 eines einzelnen Molektils erforderliche Zeit von 

 gleicher GroBenordnung ist, wie die Zeit, 

 die verstreicht, von da ab, wo ein Molekiil 

 sich eben umgewandelt hat, bis dahin, wo 

 das zeitlich darauf folgende sich umgewandelt 

 hat, so darf man das Zeitteilchen, das zur 

 Definition der Reaktionsgeschwindigkeit 

 dienen soil, nicht so klein nehmen, daB in 

 dem betrachteten Reaktionsraum nur einige 

 wenige Molekiile sich umwandeln, sondern 

 es iniissen in clem betrachteten Zeitteilchen 

 und in dem betrachteten Volumen unter alien 

 Umstanden doch noch sehr viele Molekiile 



Dabei kann dc auch negativ sein, d. h. es 

 kann auch die Reaktionsgeschwindigkeit 

 durch die Konzentrationsabnahme eines 

 Ausgangsstoffs anstatt durch die Konzen- 

 trationszunahme eines Produkts definiert 

 werden. Im allgemeinen hat die chemische 

 Reaktionsgeschwindigkeit bei einer gegebenen 

 Reaktion zu verschiedenen Zeiten verschie- 

 dene Werte. Diese hangen von folgenden 

 Veranderlichen ab: a) Chemische Natur der 

 reagierenden Stoffe. b) Konzentration dieser 

 Stoffe. c) Temperatur der reagierenden 

 Stoffe. Wenu die Stoffe im Reaktionsraum 

 so verteilt sind, daB Diffusionsgefalle be- 

 stehen oder im Lauf der Reaktion sich aus- 

 bilden, dann hangt die chemische Reaktions- 

 geschwindigkeit noch ab von Diffusionsge- 

 schwindigkeiten und von Konvektion, Stro- 

 mungen im Reaktionsraum. Reagiereu die 

 Stoffe in einem Losungsmittel, dessen Teil- 

 nahme an der Reaktion nicht angenommen 

 wird - - man nennt es dann ein indifferentes 

 Losungsmittel so hangt die Reaktions- 

 ; geschwindigkeit noch von Eigenschaften des 

 indifferenten Lb'sungsmittels ab. DaB die 

 bloBe Gegenwart eines chemisch vollkommen 

 indifferenten Stoffs im homogenen System 

 an einer Reaktionsgeschwindigkeit etwas 

 andern konnte, ist in keinem Fall erwiesen, 

 schon deswegen auch gut zu verstehen, weil 

 | kein Stoff chemisch ideal indifferent ist. 

 i Im heterogenen System sind die Oberflachen- 

 krafte als besonders einfluBreich zu nennen 

 gegeniiber der chemischen Reaktionsge- 

 schwindigkeit (siehe den Artikel ,,Kata- 

 lyse"). 



2.. Einteilung. I. Reaktionskineti k 

 im homogenen System. Hier sind 

 Diffusions- und Konvektionsvorgange ohne 

 EinfluB auf die Reaktionsgeschwindigkeit, die 

 Oberflachenschichten beteiligen sich nicht 

 merklich am Vorgano;. a ) Is other me 



reagieren. Mit der Beseitigung der Mole- j Reaktionskinetik/ Die 'Temperatur ist 

 kulartheorie der Materie fiele diese Be- 



schrankung, doch kommt diese Moglichkeit 

 zur Zeit nicht in Betracht. Solange die eben 

 genannte Bedingung erfiillt ist, sieht man den 

 Verlauf einer chemischenReaktion als stetigan. 

 Damit es moglich sei, fiir die Konzentration 

 eines Stoffs in einem gegebenen Zeitteilchen 

 einen ausreichend bestimmten Wert anzu- 

 geben, darf die Konzentrationsanderung 

 in eben diesem Zeitteilchen nur so klein 

 sein, daB es so gut wie auf das gleiche 

 hinauskommt, ob man die am Anfang oder 

 am Ende des Zeitteilchens herrschende 

 Konzentration angibt. Dann heiBt die Kon- 

 zentrationsanderung im Verhaltnis zur Kon- 

 zentration unendlich klein und man sagt jetzt: 

 i lie mi sch e Reaktionsgeschwindigkeit 

 im Zeitelement dt, worin die Konzentrations- 



dc 

 underling dc betragt, ist defmiert als TV. 



zwar beliebig, muB aber wahrend des Vor- 

 gangs konstant bleiben. a) EinfluB der Kon- 

 zentration auf die Reaktionsgeschwindigkeit 



| bei konstanter Temperatur. Gleichung der Ge- 

 schwindigkeitsisotherme = kinetisches Massen- 

 wirkungsgesetz. /5) EinfluB der Temperatur 



auf die Reaktionsgeschwindigkeit, ermittelt 

 an isothermem Verlauf bei verschiedenen 

 Temperaturen. Temperaturkoeffizient der 

 chenu'schen Reaktionsgeschwindigkeit. Glei- 



; chung der Geschwindigkeitsisochore. b)Adia- 

 batische Reaktionskinetik. Dem 

 System wird von auBen weder Wiirme 

 entzogen, noch zugefiihrt. Die gauze Reak- 

 tionswarme bleibt im System und dient zu 

 seiner Temperaturanderung. II. Reak- 

 tionskinetik i m heterogenen 

 System. Diffusion ist von EinfluB, 

 eventuell beteiligen sich Oberflachenreak- 

 tionen. 



