78 Zweites Kapitel: Die chemischen Reaktionen im lebenden Fflanzenorganismus. 



viel langsamer als die lonenreaktionen, so daß es leicht ist, den Fort- 

 gang der Reaktion zu verfolgen, falls man keine zu hohe Temperatur 

 auf das Reaktionsgemisch einwirken läßt. Solche molekulare Reaktionen 

 sind nun die meisten wichtigen Reaktionen, durch welche sich der Ab- 

 bau und auch der Aufbau der Kohlenhydrate, Fette, Eiweißkörper, 

 Glucoside und vieler anderer wichtiger Körperbestandteile der Pflanze 

 vollzieht. Deswegen ist das Studium der Kinetik der chemischen Reak- 

 tionen von allerhöchster Bedeutung für die Biologie. 



Man mißt den Reaktionsverlauf praktisch zeitlich durch die in der 

 Zeiteinheit umgesetzte Substanzmenge. Als Zeiteinheit gilt 1 Minute, 

 die Substanzmenge wird in Grammolekeln pro Liter gerechnet. Zur 

 Feststellung der Reaktionsgeschwindigkeit (RG.) entnimmt man nach Ver- 

 lauf bestimmter Zeitintervalle eine Probe des Reaktionsgemisches und 

 bestimmt die noch vorhandene Substanzmenge durch Titration, Polarisation, 

 Refraktion, colorimetrisch, dilatometrisch usw., wie es der gegebene Fall 

 am besten gestattet. 



Es gilt die Regel, daß chemische Vorgänge nicht mit gleichförmiger 

 Geschwindigkeit verlaufen, sondern daß die Geschwindigkeit der Reaktion 

 mit sinkender Konzentration des Ausgangsmaterials abnimmt. Besonders 

 häufig ereignet sich der Fall, daß die RG. in jedem Momente bei kon- 

 stanter Temperatur der ersten Potenz der noch unvervvandelten Substanz- 

 menge einfach proportional ist. Der erste Vorgang, welcher als diesem 

 Gesetze folgend erkannt worden ist, war die Spaltung des Rohrzuckers 

 in seine Komponenten Traubenzucker und Fruchtzucker durch verdünnte 

 Mineralsäuren [ Wilhelm y, 1850(1)]. Es hat sich nun ergeben, daß dies 

 allgemein stattfinden muß, wenn nur eine einzige Substanz des Reaktions- 

 gemisches ihre Konzentration ändert. Wir nennen solche Reaktionen 

 nach dem Vorschlage von van 't Hoff unimolekulare Reaktionen 

 oder Reaktionen erster Ordnung. Für unsere Meßinstrumente sind 

 diese Vorgänge relativ bald an ihrem Ende angelangt. Wenn das Zehn- 

 fache der zur Umsetzung des halben Ausgangsmaterials nötigen Zeit 

 verflossen ist, so ist die noch vorhandene Konzentration bereits kleiner 

 als 0,001 der Anfangskonzentration. 



Graphisch muß sich das Gesetz der unimolekularen Reaktionen 

 deswegen, weil die RG. der wirksamen (nämlich der noch vorhandenen) 

 Substanzmenge proportional abnimmt, durch eine logarithmische Kurve 

 darstellen lassen. Auch zur experimentellen Prüfung des Reaktions- 

 verlaufes führt man die Grundgleichung des Vorganges 



dx , . , 

 ^ = k(a-x) 



wobei a die Ausgangsmenge, x die nach t Minuten zersetzte Substanz- 

 menge und der Differentialquotient den aus der Mechanik bekannten 

 Ausdruck für die Geschwindigkeit bedeutet. Integriert ergibt diese 

 Gleichung 



k = — In oder . ._ .^ ^ • log , 



t a— X 0,4343 • t ° a— x 



in welcher letzteren Form die Größe log experimentell leicht be- 



a — x 



stimmt werden kann. 



1) L. WiLHELMY, Pogg. Ann., 8i, 413 (1850). Ostwalds Klassiker der exakt. 

 Wiss., 29 (1891). 



