Reaktionsgeschwindigkeit

Was versteht man unter Reaktionsgeschwindigkeit?

Betrachtet man chemische Reaktionen, so kann man erkennen, dass diese mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ablaufen. Das Rosten dauert im Vergleich zur explosionsartig verlaufenden Knallgasprobe doch sehr lange. Aber wieso verläuft die eine Reaktion langsam, die andere jedoch schnell?

Grundlage der Reaktionsgeschwindigkeit, oder auch Kinetik, ist die Kollisionstheorie. Sie betrachtet die chemische Reaktion auf der Teilchenebene und stellt dabei einen Zusammenhang zwischen Reaktionsgeschwindigkeit, der Bewegungsgeschwindigkeit einzelner Atome und Moleküle sowie der Temperatur her. Vermutlich hast du diesen Zusammenhang schon unter dem Begriff der Aktivierungsenergie kennen gelernt. Wir werden sehen, dass mit steigender Temperatur auch die Reaktionsgeschwindigkeit zunimmt.

Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit

Mit der Temperatur haben wir also einen Faktor, der die Geschwindigkeit einer Reaktion beeinflusst. Doch auch die Anzahl der Reaktionsteilnehmer und deren Verfügbarkeit (Konzentration) wirken sich auf die Reaktionsgeschwindigkeit aus. Wir können uns die Frage stellen, wie wahrscheinlich es ist, dass sich zwei oder mehr unterschiedliche Atome gleichzeitig treffen, die bei einer chemischen Reaktion beteiligt sind. Je unwahrscheinlicher dieses Ereignis ist, desto langsamer verläuft auch eine Reaktion. Man spricht dabei auch von der Reaktionsordnung.

Kann man weder die Temperatur noch die Konzentration ändern, so gibt es dennoch eine Möglichkeit, die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion zu beeinflussen. Mit Hilfe von Katalysatoren kann man die Aktivierungsenergie senken und so die Reaktion beschleunigen. Im Allgemeinen verändern Katalysatoren den Mechanismus einer chemischen Reaktion, indem sie reaktive Komplexe mit einem oder mehreren Reaktanden bilden.

Zerfallsprozess

Die Idee der Reaktionsgeschwindigkeit lässt sich leicht auch auf Zerfallsprozesse übertragen, so wie wir sie aus dem radioaktiven Zerfall kennen. Diese folgen demselben Prinzip.