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Alt 11.11.2010, 21:37   #1   Druckbare Version zeigen
Maluues Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 122
Reaktiongsgeschw, Gleichgewicht, Aktivierungsenergie +Aufgabe

Hallo.

Ich brauche dringend Hilfe um die Abhängigkeiten von Gleichgewicht, Reaktionsgeschwindigkeit und Aktivierungsenergie zu verstehen.

In der Schule haben wir diese Themen leider nicht behandelt, weswegen ich euch bitte geduldig mit mir zu sein. Danke.

Ich fasse mal zusammen, was ich bisher denke verstanden zu haben:

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist u.a abhängig von der Konzentration der Edukte.
Je höher die Stoffmengenkonzentration ist, umso öfter kollidieren Teilchen miteinander.
Dabei entstehen Produkte.
Daraus folgt auch, dass die Reaktionsgeschwindigkeit der Edukte mit zunehmender Zeit abnimmt, da die Stoffmengenkonzentration dieser abnimmt.

Da Reaktionen im Gleichgewicht stehen, nehmen bei höher Stoffmengenkonzentration des Produktes die "Zerfallreaktionen" des Produktes zu.

Beide Reaktionstypen finden so lange statt, bis sich ein Gleichgewicht eingestellt hat.

Daraus folgt für die Durchschnittsgeschwindigkeit der Edukte einer Reaktion:
A -> B+C

v= c((A2)-A1)) / t2-t1

Die Konzentration des Edukts ist zum Punkt t1 größer als zum Punkt t2, weswegen v einen negativen Wert annimmt.

Nun habe ich auf Wikipedia folgende Rechnungen zu Reaktionen 0 und 1 Ordnung gefunden.

v=-d{A} / dt = k*{A}

{A} steht ja für die Stoffmengenkonzentration des Stoffes A.
Ich gehe mal davon aus, dass d und dt für die Ableitung von {A} nach t stehen, also zur Zeit stehen.

Da eine Ableitung jedoch einen Grenzwert hat, wüsste ich gerne welchen Grenzwert man hier gewählt hat und wie man auf diesen gekommen ist.
Und wofür steht der Faktor k?

Das wars eigentlich für den Anfang.
Jeder fängt mal klein ab, weswegen ich euch bitten würde, mir weiterzuhelfen.

Grüße
Maluues ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 11.11.2010, 21:54   #2   Druckbare Version zeigen
SaPass Männlich
Mitglied
Beiträge: 356
AW: Reaktiongsgeschw, Gleichgewicht, Aktivierungsenergie +Aufgabe

dA/dt bedeutet nichts anderes wie die Änderung der Konzentration pro Zeit.
Das entspricht dann ungefähr der Gleichung c((A2)-A1)) / t2-t1
Der Faktor k ist eine Geschwindigkeitskonstante mit der Einheit min-1 (bei einem Geschwindigkeitsgesetz 1. Ordnung).
Edit: Die Grenzwerte:
c0(A) und c(A) sowie t0 = 0 und t
SaPass ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 13.11.2010, 10:43   #3   Druckbare Version zeigen
Maluues Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 122
AW: Reaktiongsgeschw, Gleichgewicht, Aktivierungsenergie +Aufgabe

Hallo und danke für die Antwort.

dA/dt stellt demnach eine Funktion dar.
Daher verstehe ich die Definition deiner Grenzwerte nicht wirklich:

c0(A) und c(A) sowie t0 = 0 und t

Leite ich zur Zeit ab, so heißt das ja, dass ich t1 gegen t0 laufen lasse und dass dadurch das Delta in Zähler und Nenner sehr klein werden.
In der Physik wird dadurch die Momentangeschwindigkeit ausgedrückt und in der Chemie soll dadurch die allgemeine Reaktiongsgeschwindigkeit ausgedrückt werden?
Gibt es dafür eine Herleitung?

Bei einer Reaktion 1. Ordnung ist v=k1*c(A)

Wie kommt man denn auf die Formel c0(A)*e^(-k1*t)=c(A)

Solltet ihr einen nützlichen Link dazu haben so könnt ihr auch gerne diesen posten.
Danke im Voraus.

Grüße
Maluues ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.11.2010, 12:54   #4   Druckbare Version zeigen
SaPass Männlich
Mitglied
Beiträge: 356
AW: Reaktiongsgeschw, Gleichgewicht, Aktivierungsenergie +Aufgabe

Hier die Herleitung für c0(A)*e^(-k1*t)=c(A)

{-\frac{d[A]}{d}=k[A]}

{-\int_{[A]_0}^{[A]} \frac{1}{[A]}d[A] = k \int_0^t dt}

{-ln\frac{[A]}{[A]_0}=kt}

{ln\frac{[A]_0}{[A]}=kt}

{+ln[A]-ln[A]_0=-kt}

{ln[A]=-kt+ln[A]_0}

{[A]=e^{-kt+ln[A]_0}}

{[A]=e^{-kt}*e^{ln[A]_0}}

{[A]=[A]_0e^{-kt}}

Wenn du einen der Zwischenschritte nicht verstehst, frag einfach nach, ich erkläre es dir dann gerne.

Und zu deiner Überlegung:
Zitat:
Leite ich zur Zeit ab, so heißt das ja, dass ich t1 gegen t0 laufen lasse und dass dadurch das Delta in Zähler und Nenner sehr klein werden.
In der Physik wird dadurch die Momentangeschwindigkeit ausgedrückt und in der Chemie soll dadurch die allgemeine Reaktiongsgeschwindigkeit ausgedrückt werden?
d[A]/dt ist die Änderung der Stoffmenge zu einem beliebigen Zeitpunkt deiner Reaktion. Wenn du in diese Gleichung etwas einsetzt, hast du einfach einen Quotienten, der deiner Reaktionsgeschwindigkeit über den gewählten Zeitraum t entspricht. Das sind aber gerade nur Gedankenmodelle, weil man bei den meisten Reaktionen einfach den Umsatz nicht gute feststellen kann. Wenn d[A] und dt sehr klein gewählt werden, entspricht das einer infinitesimal kleinen Änderung, was der Reaktionsgeschwindigkeit entspricht.
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