Lösung 15 - Quack

Für OH muss man am ehesten mit einer Druckabhängigkeit rechnen, da in der
Aufgabenstellung von einer “Linie” die Rede ist, die zum Nachweis benutzt wird.
Für HO 2 und H 2 O 2 benutzt man Übergänge ins Kontinuum. Hier hat man also
gar keine einzelnen, aufgelösten Absorptionslinien, deren Verbreiterung nennenswert
werden könnten.
(2 Punkte)
(Total 4 Punkte für Aufgabe [15.15.8])
15.15.9 (a) Bruttoreaktion:
(2 Punkte)
(b) Quasistationarität für OH:
2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2
d[OH] QS
dt
Quasistationarität für HO 2 :
≈ 0 = 2k 3 [H 2 O 2 ] − k 4 [OH] QS [H 2 O 2 ]
⇒ [OH] QS = 2k 3
k 4
(c)
15.15.10 (a)
(3 Punkte)
d[HO 2 ] QS
≈ 0 = k 4 [OH] QS [H 2 O 2 ] − 2k 5 [HO 2 ] 2 QS
dt
√
k 4 [OH] QS [H 2 O 2 ]
[HO 2 ] QS =
mit [OH] QS von oben
2k 5
√
k 3 [H 2 O 2 ]
⇒ [HO 2 ] QS =
k 5
v eff = − 1 d[H 2 O 2 ]
= 1 2 dt 2
= k 3 ([M])[H 2 O 2 ]
(
k3 [H 2 O 2 ] + k 4 [OH] QS [H 2 O 2 ] − k 5 [HO 2 ] 2 QS)
(3 Punkte)
(d) Nein. Die reaktiven Moleküle, die als Kettenträger in Frage kommen würden (OH
und HO 2 ), werden verbraucht aber nicht zurückgebildet.
(1 Punkt)
(total 9 Punkte für Aufgabe [15.15.9])
(b)
(2 Punkte)
k 5 (T = 300 K) = 2.00 · 10 12 cm 3 (mol s) −1
k 5 (T = 1000 K) = 1.31 · 10 12 cm 3 (mol s) −1
⟨σ(T )⟩ = (k 5 (T )/N A ) /
( 8kB T
πµ
) 1/2
µ = m HO 2
33 · 1.6605 · 10−27
= kg
2
2
mit k 5 (T = 300 K) = 0.2 · 10 13 cm 3 (mol s) −1
⇒ ⟨σ(T = 300 K)⟩ = 0.535 · 10 −20 m 2 = 0.535 Å2
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