Kinetik (Chemie)
Die chemische Kinetik, auch Reaktionskinetik genannt, untersucht, wie schnell chemische Reaktionen ablaufen. Dazu gehört die Untersuchung, wie unterschiedliche Bedingungen wie Temperatur, Druck oder verwendetes Lösungsmittel die Geschwindigkeit einer Reaktion beeinflussen. Die chemische Kinetik kann auch verwendet werden, um Reaktionsmechanismen und Übergangszustände herauszufinden.
Die Grundidee der chemischen Kinetik wird als Kollisionstheorie bezeichnet. Diese besagt, dass die Moleküle aufeinander treffen müssen, damit eine Reaktion stattfinden kann. Wege, die Geschwindigkeit der Reaktion zu erhöhen, müssen daher die Anzahl der Treffer erhöhen. Dies kann auf verschiedene Arten geschehen.
Mit Experimenten ist es möglich, Reaktionsgeschwindigkeiten zu berechnen, aus denen Sie Geschwindigkeitsgesetze und Geschwindigkeitskonstanten erhalten können. Ein Geschwindigkeitsgesetz ist ein mathematischer Ausdruck, mit dem man die Geschwindigkeit einer Reaktion bei gegebener Konzentration der Reagenzien berechnen kann.
Mit einer höheren Konzentration treffen die Moleküle leichter aufeinander, so dass die Reaktionsgeschwindigkeit größer ist.
Reihenfolge einer Reaktion
das Gleichgewicht dynamischer Natur ist
Es gibt viele Arten von Steuergesetzen, aber die gebräuchlichsten sind
- Reaktion nullter Ordnung: die Geschwindigkeit hängt nicht von der Konzentration ab
- Reaktion erster Ordnung: die Geschwindigkeit hängt von der Konzentration nur eines Reaktionspartners ab
- Reaktion zweiter Ordnung: Die Geschwindigkeit hängt von der Konzentration von zwei Edukten oder von der Konzentration eines Edukts zum Quadrat ab.
Anhand dieser Daten ist es möglich, über den Mechanismus der Reaktion nachzudenken. Wenn es sich zum Beispiel um eine Reaktion zweiter Ordnung handelt, dann ist es wahrscheinlich, dass beide Moleküle in der Reaktion während des geschwindigkeitsbestimmenden Schritts zusammenkommen. Dies ist der am schwierigsten zu durchlaufende Schritt des Mechanismus, da er die höchste Aktivierungsenergie aufweist.
| · v · t · e Grundlegende Reaktionsmechanismen | |
| Nukleophile Substitution | Unimolekulare nukleophile Substitution (SN1) - Bimolekulare nukleophile Substitution (SN2) - Nukleophile aromatische Substitution (SNAr) - Nukleophile interne Substitution (SNi) - Unimolekulare nukleophile Substitution (SN1) - Bimolekulare nukleophile Substitution (SN2) - Nukleophile aromatische Substitution (SNAr) |
| Unimolekulare Eliminierung (E1) - Eliminierungsreaktion E1cB - Bimolekulare Eliminierung (E2) | |
| Elektrophile Addition - Nukleophile Addition - Freie Radikale Addition - Cycloaddition | |
| Verwandte Themen | Elementarreaktion - Molekularität - Stereochemie - Katalyse - Kollisionstheorie - Lösungsmitteleffekte - Pfeilschieben |
| Chemische Kinetik | |
Fragen und Antworten
Q: Was ist chemische Kinetik?
A: Die chemische Kinetik, auch Reaktionskinetik genannt, befasst sich mit der Frage, wie schnell chemische Reaktionen ablaufen und wie unterschiedliche Bedingungen wie Temperatur, Druck oder verwendetes Lösungsmittel die Geschwindigkeit einer Reaktion beeinflussen.
F: Was besagt die Kollisionstheorie?
A: Die Kollisionstheorie besagt, dass die Moleküle aneinander stoßen müssen, damit eine Reaktion abläuft. Um die Geschwindigkeit der Reaktion zu erhöhen, muss also die Anzahl der Stöße erhöht werden.
F: Wie kann man Reaktionsgeschwindigkeiten berechnen?
A: Mit Hilfe von Experimenten lassen sich Reaktionsgeschwindigkeiten berechnen, aus denen sich Geschwindigkeitsgesetze und Geschwindigkeitskonstanten ableiten lassen.
F: Was ist ein Ratengesetz?
A: Ein Geschwindigkeitsgesetz ist ein mathematischer Ausdruck, mit dem Sie die Geschwindigkeit einer Reaktion in Abhängigkeit von der Konzentration der Reagenzien berechnen können.
F: Wie kann man die Geschwindigkeit einer Reaktion erhöhen?
A: Die Geschwindigkeit einer Reaktion kann erhöht werden, indem die Anzahl der Zusammenstöße zwischen den Molekülen erhöht wird. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen, z. B. durch Änderung der Temperatur, des Drucks oder des verwendeten Lösungsmittels.
Q: Was sind Übergangszustände?
A: Übergangszustände sind Zwischenstufen in chemischen Reaktionen, die auftreten, wenn Reaktanten Produkte bilden und bei diesem Prozess Energie freigesetzt oder absorbiert wird.
