Wovon hängt die Reaktionsgeschwindigkeit ab?
Mit dieser Frage beschäftigt man sich in der 12. Klasse im Chemieunterricht und um sie beantworten zu können, muss man erst wissen, was bei einer chemischen Reaktion passiert. Damit Elektronen übertragen werden können oder chemische Bindungen gespalten und entstehen können, müssen Atome, Moleküle oder Ionen zusammenstoßen und deren kinetische Energie muss größer sein als die benötigte Aktivierungsenergie.
Dass die Reaktionsgeschwindigkeit vom Zerteilungsgrad fester Stoffe abhängt, wurde bereits in unserem Blogeintrag „Marmor und Säure“ deutlich. Umso größer der Zerteilungsgrad ist, desto schneller verläuft die Reaktion, da die Oberfläche, auf der die Reaktion sattfinden kann, größer ist.
In einem weiteren Versuch wurde untersucht, ob die Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration einer Lösung abhängt. Dazu werden Salzsäure und Natriumthiosulfat mit verschiedenen Konzentrationen in Bechergläser gegeben. Bei dieser Reaktion wird Schwefel gebildet, welches sich nicht in Wasser löst. Durch die eigene Farbe von Schwefel trübt sich das Wasser.
Die Zeit, in der sich das Wasser trübt, wird gemessen und anschließend kann die Reaktionsgeschwindigkeit bestimmt werden. Aus den berechneten Reaktionsgeschwindigkeiten wird deutlich, dass mit steigender Konzentration auch die Reaktionsgeschwindigkeit zunimmt. Dies lässt sich auch damit erklären, dass im gleichen Volumen mehr Teilchen vorhanden sind, die zusammenstoßen können.
Bei Reaktionen mit Gasen spielt auch der Druck eine Rolle. Umso größer der Druck, desto schneller verläuft die Reaktion. Ähnlich wie bei der Konzentration sind auch bei höherem Druck mehr Teilchen im gleichen Raum vorhanden. Außerdem ist die Reaktionsgeschwindigkeit von der Temperatur abhängig. Wenn die Temperatur erhöht wird, bewegen sich die Teilchen schneller und damit ist auch die kinetische Energie der Teilchen größer und die Wahrscheinlichkeit, dass die zusammenstoßenden Teilchen miteinander reagieren, ist größer. In der Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel (RGT-Regel) wird dieser Zusammenhang beschrieben: Bei einer Temperaturerhöhung um 10 Kelvin verdoppelt bis vervierfacht sich die Geschwindigkeit vieler Reaktionen.
