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Material

Temperatur und Boltzmannverteilung

Geschwindigkeit von Reaktionen · Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit

Neu auf lncu.de: Zu diesem Material gibt es auf der neuen LNCU-Seite möglicherweise eine weiterentwickelte Fassung: Weitergedacht: wann ist ein Stoß erfolgreich?

Versuch

Material zur Versuchsanleitung

Wie würden Sie vorgehen?

Video im Zeitraffer

Je 3 mL sehr kalte und sehr warme Salzsäure (c = 1 mol/L) werden gleichzeitig zu einem gleichgroßen Stück Magnesiumband gegeben.

Das entstehende Gasvolumen wird in einer Spritze bestimmt.
Parallel wird mit einer Wärmebildkamera die Temperatur erfasst.

Hintergründe

Betrachtung auf submikroskopischer Ebene und viele weiteren Erläuterungen

Die Barriere der Aktivierungsenergie und die Maxwell-Boltzmannverteilung erklären, warum nicht jeder Stoß erfolgreich ist.

Überträgt man dies prinzipiell auch auf Flüssigkeiten, leitet sich davon eine umfassende Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel (RGT-Regel) ab.

Empfehlung

Externer Link: tec-science.de

Die Seite erklärt viele komplexe Sachverhalte sehr anschaulich.
Hier zu empfehlen ist der Kurs zur Maxwell-Boltzmann-Verteilung.

Viele der zahlreichen Inhalte ermöglichen Interessierten zudem einen Blick über den Tellerrand der Schulchemie.

Folien

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Animation und Bilder vergrößert

Ein effektiver Stoß mit genügend Energie, ein ineffektiver Stoß mit falschem Winkel und ein zum ineffektiver Stoß mit ungenügender Energie werden im einfachen Modell dargestellt.

Daneben findest du alle Abbildungen aus den Materialien

Fazit

Die RGT-Regel wird oft auch in der Biologie für Begründungen genutzt. Aber sie gilt hier natürlich nur für einen begrenzten Temperaturbereich.

Die Stoßtheorie wird um mehr Energiediagramme und "weitere Boltzmannverteilungen" erweitert. Aktivierungsenergie und Mindestenergie rücken erneut in den Fokus und es gilt wieder nicht nur die Anzahl an "Treffern" zu betrachten, sondern die Anzahl "erfolgreicher Treffer".