Was ist die Stoßtheorie?

Teilchen reagieren nur, wenn sie mit mindestens der Aktivierungsenergie und passender Ausrichtung zusammenstoßen. Alles, was wirksame Stöße häufiger macht, beschleunigt die Reaktion.

Warum beschleunigt Wärme eine Reaktion so stark?

Die Teilchen sind schneller und stoßen öfter, aber vor allem haben viel mehr Stöße genug Energie. Die Geschwindigkeitskonstante wächst exponentiell, k ∝ e^(−Ea/RT).

Wie wirkt ein Katalysator?

Er bietet einen anderen Reaktionsweg mit kleinerer Aktivierungsenergie, also sind mehr Stöße erfolgreich. Er wird nicht verbraucht.

Wie berechne ich die Aktivierungsenergie aus zwei Geschwindigkeitskonstanten?

Nutze ln(k₂/k₁) = (Eₐ/R)(1/T₁ − 1/T₂). Verdoppelt sich k zwischen 300 K und 310 K, ist Eₐ = 8,314 × ln 2 / (1/300 − 1/310) = 53,6 kJ/mol. Das ist die alte Faustregel, dass 10 K die Geschwindigkeit verdoppeln. Wähle Aktivierungsenergie unter Berechnen, um jeden Schritt zu sehen.

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Reaktionsgeschwindigkeit

A + B → C durch Stöße: Konzentration und Temperatur bestimmen, wie schnell Produkt entsteht.

Produkt über Zeit

Messwerte

Was passiert hier

Moleküle reagieren nur, wenn sie mit genug Energie zusammenstoßen. Eine höhere Konzentration packt mehr Moleküle in denselben Raum, also gibt es öfter Stöße. Eine höhere Temperatur macht jeden Stoß erfolgreicher (mehr Moleküle überwinden die Aktivierungsenergie). Beides zeigt sich als steilere Produktkurve: am Anfang schnell, dann flacher, wenn die Edukte ausgehen.

rate = k [A] [B]k ∝ e^{−Ea / RT}

Mittelstufe Chemie: Reaktionsgeschwindigkeit und Stoßtheorie. Oberstufe Chemie: Arrhenius-Gleichung und Aktivierungsenergie.

Rechne die Zahlen mit Molare Masse nach.

Challenge

Erst vorhersagen: Was beschleunigt die Reaktion hier mehr: doppelt so viel A oder 100 K mehr Temperatur? Probier beides aus und vergleich die Produktkurven.

Häufige Fragen

Was ist die Stoßtheorie?: Teilchen reagieren nur, wenn sie mit mindestens der Aktivierungsenergie und passender Ausrichtung zusammenstoßen. Alles, was wirksame Stöße häufiger macht, beschleunigt die Reaktion.
Warum beschleunigt Wärme eine Reaktion so stark?: Die Teilchen sind schneller und stoßen öfter, aber vor allem haben viel mehr Stöße genug Energie. Die Geschwindigkeitskonstante wächst exponentiell, k ∝ e^−Ea/RT.
Wie wirkt ein Katalysator?: Er bietet einen anderen Reaktionsweg mit kleinerer Aktivierungsenergie, also sind mehr Stöße erfolgreich. Er wird nicht verbraucht.
Wie berechne ich die Aktivierungsenergie aus zwei Geschwindigkeitskonstanten?: Nutze ln(k₂/k₁) = (Eₐ/R)(1/T₁ − 1/T₂). Verdoppelt sich k zwischen 300 K und 310 K, ist Eₐ = 8,314 × ln 2 / (1/300 − 1/310) = 53,6 kJ/mol. Das ist die alte Faustregel, dass 10 K die Geschwindigkeit verdoppeln. Wähle Aktivierungsenergie unter Berechnen, um jeden Schritt zu sehen.