2.1 Energetik und Kinetik
2.1 Energetik und Kinetik
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Reaktionstypen<br />
70<br />
Umordnung der Elektronen, zu einer Neuorientierung von chemischen<br />
Bindungen.<br />
Obwohl bei Gasreaktionen sehr häufig Zusammenstöße erfolgen,<br />
führt nicht jeder Zusammenstoß zur Ausbildung dieses<br />
Übergangszustandes.<br />
Der Verlauf einer chemischen Reaktion lässt sich grafisch darstellen.<br />
Energie<br />
A 1<br />
Übergangszustand<br />
ΔH<br />
negativ<br />
A 2<br />
Ausgangsstoffe Produkte<br />
A 1, A 2 ...... Aktivierungsenergie<br />
Energiediagramm einer<br />
exothermen Reaktion<br />
Energie<br />
Übergangszustand<br />
A 1<br />
ΔH<br />
positiv<br />
A 2<br />
Ausgangsstoffe Produkte<br />
Energiediagramm einer<br />
endothermen Reaktion<br />
Zwischen Anfangs- <strong>und</strong> Endzustand steht jeweils als „Energieberg“<br />
die Aktivierungsenergie (A 1,A 2). Auch im Falle einer<br />
exothermen Reaktion (A 2 > A 1) muss diese „Barriere“ überschritten<br />
werden, bevor die Reaktionswärme frei werden kann. Die<br />
frei werdende Wärme kann nachher zur Aktivierung weiterer<br />
Teilchen genügen, d. h., sie hält dann die Temperatur konstant<br />
oder erhöht sie sogar noch, so dass der Vorgang selbstständig<br />
weiterläuft, nachdem die Ausgangsstoffe einmal aktiviert worden<br />
sind. Bei endothermen Reaktionen (A 2 < A 1) wird nachher<br />
nicht genügend Energie frei, um die Stoffe auf der notwendigen<br />
Temperatur zu halten. Es muss deshalb fortwährend Wärme<br />
zugeführt werden.<br />
Katalysator<br />
Statt durch Zufuhr von Aktivierungsenergie (Erwärmen) kann<br />
nun z. B. ein Gemisch von Wasserstoff <strong>und</strong> Sauerstoff auch<br />
dadurch zur Reaktion gebracht werden, dass man ein angewärmtes<br />
Platinblech in die Mischung hineinhält. Das Blech wirkt<br />
dabei als Katalysator. Seine Wirkung beruht wahrscheinlich<br />
darauf, dass das Platin an seiner Oberfläche Wasserstoffmoleküle<br />
adsorbiert, wobei die H-H-Bindungen offenbar so stark<br />
gelockert werden, dass beim Zusammenstoß mit einem Sauerstoffmolekül<br />
die Reaktion vor sich gehen kann.