Lösung 9 - Quack

(transiente) Spezies erzeugt, die zu einem Gleichgewichtszustand relaxieren. Eine
besonders wichtige Methode ist im letzteren Falle die Stosswellenmethode wo T -
Sprünge von ∆T bis zu tausenden Kelvin auftreten können.
3.) Was ist der Unterschied zwischen der (normalen) Blitzlichtphotolyse und der
Laserblitzlichtphotolyse?
Antwort:
1. Blitzlichtphotolyse: In der Blitzlichtphotolyse erzeugt ein gewöhnlicher Photolyseblitz
in einer Reaktion Produkte, die dann entweder kontinuierlich oder mit
einem verzögerten Nachweisblitz spektroskopisch nachgewiesen werden. In der normalen
Blitzlichtphotolyse werden dazu 2 unabhängige Blitze gezündet mit elektronisch
eingestellter Verzögerungszeit (typisch einige 10 µs bis einige 100 ms). In der
Blitzlichtphotolyse kann auch kontinuierlich detektiert werden.
2. Laserblitzlichtphotolyse: Um eine sehr hohe Zeitauflösung zu erhalten, kann man
sehr kurze Laserpulse erzeugen, die in einen Photolyse- und Nachweispuls aufgeteilt
werden (Messprinzip “pump-probe” Kap. 3.7.2). Der Nachweispuls hat eine
Verzögerung zum Photolysepuls, weil er eine längere Laufstrecke zurücklegt. Damit
lassen sich sehr kurze Verzögerungszeiten (typisch ns bis zu einigen fs) erreichen.
Wegen der oft hohen Intensität der Strahlung des Nachweislasers muss man darauf
achten (z.B. durch absichtliche Abschwächung), dass dieser nicht selbst zur Reaktion
beiträgt.
1967 erhielten Ronald George Wreyford Norrish und George Porter (geteilt mit Manfred
Eigen, T-Sprungtechnik etc.) den Nobelpreis für Chemie “for their studies of
extremely fast chemical reactions, effected by disturbing the equlibrium by means of
very short pulses of energy”, mit Hilfe der Blitzlichtphotolyse. Für die Beiträge zur
Laserblitzlichtphotolyse erhielt Ahmed H. Zewail 1999 den Nobelpreis für Chemie
4.) Wie kann im Modell der “angehaltenen Strömung” (stopped flow) die Konzentration
konstant gehalten werden? Reagieren die Reaktanden nicht sofort zum
Produkt?
Antwort:
Am Beobachtungsort herrscht ein stationärer Zustand der Konzentration solange es
einen konstanten Fluss gibt, da eine gleichbleibende Konzentration der Reaktanden
eingeleitet wird, welche am Beobachtungsort mit einer konstanten Geschwindigkeit
reagieren. Erst wenn der Fluss gestoppt wird, beendet man diesen stationären Zustand
und es kommt zur Relaxation des Systems.
5.) Ist mit der Volumengeschwindigkeit des Durchflusses (u = dV/dt) die Änderung
des Volumens im Reaktor gemeint, sprich das Volumen der zugeführten Reaktanden
minus das Volumen der abgeführten Produkte?
Antwort:
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