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Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentration der Reaktionsteilnehmer
Die Reaktionsgeschwindigkeit v wird im Folgenden als Zahl der Einzelreaktionen pro
Sekunde definiert (Genau genommen handelt es sich hierbei um die Reaktionsrate).
Es soll untersucht werden, wie die Reaktionsgeschwindigkeit v von den Konzentrationen der
Edukte abhängt. Dazu wird untersucht, welchen Einfluss die Konzentration der
Reaktionspartner, die Y (yellow) und G (green) genannt werden sollen, auf die
Kollisionswahrscheinlichkeit hat. Die Kollisionswahrscheinlichkeit ist die Wahrscheinlichkeit
dafür, dass in der kommenden Sekunde ein reaktiver Stoß stattfindet.
Bei der Reaktion entsteht das Produkt P nach Y + G → P.
Y und G können z. B. ein Alkohol- und ein Alkansäure-Molekül sein.
a) 2·2 = 4 Stoßmöglichkeiten b) 2·4 = 8 Stoßmöglichkeiten c) 2·6 = 12 Stoßmöglichkeiten
d) 4·2 = 8 Stoßmöglichkeiten e) 4·6 = 24 Stoßmöglichkeiten
Abb. 4-5 Kollision zwischen G- und Y- Molekülen in verschiedenen Konzentrationen. Je größer die
Konzentration an Y und G ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit für eine Kollision.
Ein Vergleich von 4-5 a-c zeigt: Bei konstanter Konzentration an G-Molekülen wächst die
Anzahl der Stoßmöglichkeiten und damit auch die Reaktionsgeschwindigkeit proportional zur
Konzentration der Y-Moleküle. v ~ c Y
(c G
konstant). Der Vergleich der Abbildungen d und e
zeigt, dass die Reaktionsgeschwindigkeit auch proportional zu c G
ist. v ~ c G
(c Y
konstant).
Beide Beziehungen zusammen ergeben: v ~ c Y
·c G
oder v = k·c Y
·c G
.
k heißt Geschwindigkeitskonstante und ist ein Maß dafür, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein
Stoß zwischen Y und G reaktiv ist. Man merke sich: Die Reaktionsgeschwindigkeit steigt mit
den Konzentrationen der Edukte.