Physikalische Chemie
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Physikalische Chemie Ob Elektrochemie oder Quantenmechanik, das Feld der physikalischen Chemie ist weit! Hier könnt ihr Fragen von A wie Arrhenius-Gleichung bis Z wie Zeta-Potential stellen.

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Alt 29.07.2015, 19:41   #1   Druckbare Version zeigen
borkenschnorke Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 51
Geschwindkeitsgesetz 1. Ordnung// Arrheniusgleichung

Hallo,

Ich bereite mich gerade aufs Examen (nächste Woche) vor und bräuchte etwas Hilfe bei einer Aufgabe:
"Begriffe aus der Kinetik: Erläutern Sie den Begriff der Geschwindigkeitskonstanten (Ratenkonstanten) am Beispiel des Geschwindigkeitsgesetzes erster Ordnung! Die Temperaturabhänigkeit der Ratenkonstante wird oft durch die Arrheniusgleichung beschrieben. Erläutern Sie die auftretenden Größen! Diskutieren Sie den Grenzfall verschwindender Temperatur (T-->0)! Was bedeutet dies für die entsprechende Reaktion?
Die Werte der Geschwindigkeitskonstanten für die Temperaturen T1 und T2 lauten k(T1) und k(T2). Bestimmen Sie aus der Arrheniusgleichug die Aktivierungsenergie!"

1. Ich kenne natürlich das Geschwindigkeitsgesetz 1. Ordnung : v = - d[A]/dt = k*[A] für die Reaktion A --> B+C

Was ich hier allerdings genau erkäutern soll verstehe ich nicht so ganz. Was könnte man da schreiben?

2. Arrheniusgleichung k = A * exp (Ea/RT)

k ist die Geschwindigkeitskonstante, Ea ist die Aktivierungsenergie der Reation, T ist die Temperatur und R ist die Gaskonstante.
A ist der "präexponentielle Faktor"

Mein erstes Problem ist, dass ich nicht genau verstehe was dieses A nun konkret bedeutet. In der Aufgabe heißt es "Erläutern Sie die auftretenden Größen", deshalb denke ich, dass man gerade zu deisem A vielleicht ein oder zwei Sätze schreiben sollte.

Diskutieren Sie den Grenzfall verschwindender Temperatur:

Wenn T gegen 0 geht, geht die Zahl im Exponenten gegen Unendlich und damit geht exp(-Unendlich) gegen 0. Das würde dann bedeuten, dass auch k gegen 0 geht und die Reaktion würde somit garnicht stattfinden. Habe ich das so richtig verstanden?

(3. Die Berechnung der Aktivierungsenergie bekomme ich hin. Beide Gleichungen hinschreiben, logarithmieren mit ln, die Gleichungen subtrahieren, nach Ea umstellen ergibt dann Ea = R ln(k2/k1) * (T1*T2)/(T2-T1.)


Ich wäre sehr dankbar für hilfreiche Beiträge.
borkenschnorke ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.07.2015, 09:07   #2   Druckbare Version zeigen
safety  
Mitglied
Beiträge: 1.659
AW: Geschwindkeitsgesetz 1. Ordnung// Arrheniusgleichung

Zitat:
Zitat von borkenschnorke Beitrag anzeigen
Mein erstes Problem ist, dass ich nicht genau verstehe was dieses A nun konkret bedeutet
In erster Näherung ist es der Proportinalitätsfaktor für den empirischen Ansatz - d[A]/dt ~ [A] (~ ist propotional zu).
Allerdings lässt sich das ganze auch vertieft beschreiben. https://de.wikipedia.org/wiki/Arrhenius-Gleichung und https://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9Ftheorie zeigen, dass es nicht ganz so einfach ist, aber am Ende für die meisten Betrachtungen ausreichend genau ist. Sie können auch tiefer in die Physik eintauchen und https://de.wikipedia.org/wiki/Eyring-Theorie heranziehen. Wo Sie aufhören, hängt von Ihnen und der Examenskommission ab.
Zitat:
Zitat von borkenschnorke Beitrag anzeigen
Habe ich das so richtig verstanden?
Korrekt
safety ist offline   Mit Zitat antworten
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