Beziehung zwischen Reaktionsgeschwindigkeit und Aktivierungsenergie
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Nach der Beschreibung in der Physikalischen Chemie hängt die Reaktionsgeschwindigkeit von der Temperatur, der Konzentration der Reaktanten sowie den Eigenschaften der Reaktion selbst ab. Plötzlich kam mir eine Frage in den Sinn: Welche Beziehung besteht zwischen der Reaktionsgeschwindigkeit und der Aktivierungsenergie?
Je niedriger die Aktivierungsenergie einer Reaktion ist, desto mehr sind bei einer bestimmten Temperatur aktivierte Moleküle vorhanden, und desto schneller verläuft die Reaktion.
Es sollte eigentlich keinerlei Zusammenhang geben – die Aktivierungsenergie ist ein Begriff aus der Thermodynamik und stellt den minimalen Energiebedarf dar, den eine Substanz benötigt, um eine Veränderung oder Reaktion durchzuführen. Die Reaktionsgeschwindigkeit hingegen ist ein Begriff aus der Dynamik.
Die Aktivierungsenergie sollte umgekehrt proportional zur Reaktionsgeschwindigkeit sein. Die Leistung eines Katalysators besteht darin, die Aktivierungsenergie zu verringern und so den Ablauf der Reaktion zu fördern
Die grundlegende Formel lautet: r = k0·e^(-E/RT)·C^n, wobei E die Aktivierungsenergie ist – was wiederum eine gewisse Bedeutung hat!
Ea ist die Aktivierungsenergie. Je höher Ea ist, desto schwieriger ist die Reaktion. Man kann sich das wie den Gipfel einer Gauß-Funktion vorstellen – je höher der Gipfel, desto schwieriger ist die Reaktion