Lösung 15 - Quack

Reaktion (6):
E A = −6.65 kJ mol −1
A = 4.11 × 10 15 cm 6 mol −2 s −1
Die bimolekulare Metathese (2) zeigt im Gegensatz zur Radikalrekombination (6) noch
eine deutlich positive Aktivierungsenergie. Negative Aktivierungsenergien sind für Radikalrekombinationen
ohne Barriere (wie Gl.(6)) häufig.
(4 Punkte)
15.17.5
reduzierte Masse:
( ) 1
8RT 2
k 2 (T ) = N A σ0 exp (−E 0 /RT)
πµN A
µ = m (OH) · m (H 2)
m (OH) + m (H 2 )
= 2.97 × 10 −27 kg
µ · N A = 1.79 × 10 −3 kg mol −1
k 2 (T ) = 1.97 × 10 12 cm 3 mol −1 s −1
} {{ } ·(T/K) 1 2 exp {−E0 /RT}
A ′ = 1.97 × 10 12 cm 3 mol −1 s −1
oder
3.26 × 10 −12 cm 3 s −1
b = 0.5
k 2 (1000 K) = 1.03 × 10 13 cm 3 mol −1 s −1
k 2 (1000 K, Tabelle) = 1.53 × 10 12 cm 3 mol −1 s −1
Experimentell ergibt sich eine deutlich stärkere T -Abhängigkeit.
Die Parameter unterscheiden sich erheblich von den Tabellenwerten.
(4 Punkte)
15.17.6 Reaktionen (1), (2), (3), (4) und (7) sind zweiter Ordnung.
Reaktionen (5) und (6) sind dritter Ordnung.
(2 Punkte)
15.17.7 OH + H 2 −→ H 2 O + H (2) × 2
H + O 2 −→ OH + O (3)
O + H 2 −→ OH + H (4)
2H + M −→ H 2 + M (5)
2H 2 + O 2 = 2H 2 O
Der hier angenommene wesentliche Beitrag der Abbruchreaktion (5) zum Reaktionsfluß
dürfte unrealistisch sein. Bei ausreichender Kettenlänge sollte nur die eigentliche Kette
(2-4) wesentlich zur Bruttoreaktion beitragen.
(4 Punkte)
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