Reaktionsgeschwindigkeit
Synonyme: Kinetik
Englisch: reaction rate
Definition
Die Reaktionsgeschwindigkeit, kurz , ist die Konzentrationsänderung eines Eduktes oder Produktes während einer chemischen Reaktion. Sie ist eine Kerngröße in der Reaktionskinetik und befähigt zur Aussage über die Schnelligkeit einer Reaktion. Die Einheit der Reaktionsgeschwindigkeit ist mol/(L*s).
Berechnung
Die Reaktionsgeschwindigkeit wird definiert als:
wobei:
- : Konzentration eines Stoffes A in mol/L
- : Zeit
Ist die Reaktionsgeschwindigkeit negativ, dann bedeutet das eine Abnahme der Konzentration und ist damit bezogen auf die Eduktseite. Ist die Reaktionsgeschwindigkeit positiv, dann bedeutet das eine Zunahme der Konzentration und ist damit bezogen auf die Produktseite.
Einflussfaktoren
Die Reaktionsgeschwindigkeit wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Hierzu zählen:
- Konzentration: Höhere Konzentrationen von Edukten führen in der Regel zu einer höheren Reaktionsgeschwindigkeit (siehe auch: Reaktionsordnung)
- Temperatur: Eine Erhöhung der Temperatur steigert die Reaktionsgeschwindigkeit in der Regel exponentiell (siehe auch: Arrhenius-Gleichung)
- Katalysatoren: Katalysatoren senken die Aktivierungsenergie einer Reaktion und erhöhen somit deren Geschwindigkeit, ohne selbst verbraucht zu werden.
- Druck: Besonders bei Gasreaktionen beeinflusst ein höherer Druck die Reaktionsgeschwindigkeit.
Grafische Darstellung
Reaktionsgeschwindigkeiten werden häufig in Konzentration-gegen-Zeit-Diagrammen dargestellt. Die Steigung der Kurve entspricht der momentanen Geschwindigkeit. Bei Reaktionen 1. Ordnung zeigt sich eine exponentielle Abnahme, bei 0. Ordnung eine lineare.
Experimentelle Bestimmung
Die Reaktionsgeschwindigkeit kann durch Messung der Konzentrationsänderung über definierte Zeitintervalle bestimmt werden, z.B. mittels: