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Reaktionsgeschwindigkeit: Grundlagen

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Team Realfilm
Reaktionsgeschwindigkeit: Grundlagen
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Beschreibung Reaktionsgeschwindigkeit: Grundlagen

Die Geschwindigkeit, mit der eine chemische Reaktion abläuft, nennen wir Reaktionsgeschwindigkeit. Reaktionen, die du aus dem Chemieunterricht kennst, laufen meist relativ schnell ab. Aber schon hier kannst du Unterschiede erkennen. Manche dauern nur ein paar Sekunden, bei anderen musst du mehrere Minuten warten. In der Natur gibt es auch Reaktionen, die Jahre oder sogar Jahrhunderte andauern können.

Es ist also sowohl wichtig für deine Lehrerin als auch für die Hersteller von Chemikalien zu wissen, wie lange die Reaktion dauert. Denn je nachdem, wie lange es dauert, schafft ihr das Experiment in einer Unterrichtsstunde oder nicht. Der Einfluss bei der Herstellung in Fabriken ist sogar noch größer, denn hier hängt die Produktionsleistung direkt von der Reaktionsgeschwindigkeit ab und muss daher berechnet und beachtet werden. Zur Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit hast du zwei Möglichkeiten:

  1. Du misst nach einer festgelegten Zeit, wie viel von dem gewünschten Produkt produziert wurde.

  2. Du misst nach einer festgelegten Zeit, wie viel von einem Edukt (dem Ausgangsstoff) umgesetzt wurde.

Je nach chemischer Reaktion kann die eine oder die andere Methode praktischer sein.

Im Video wird die erste Methode anhand der Reaktion des Metalls Magnesium mit Salzsäure, bei der Wasserstoff entsteht, gezeigt. Man kann das entstandene Wasserstoffgas auffangen und anhand der Volumenänderung in einer bestimmten Zeit, die Reaktionsgeschwindigkeit bestimmen. Dabei stellt man fest, dass die Reaktion mit abnehmender Konzentration an Salzsäure langsamer wird. Das Volumen sich also im gleichbleibenden Zeitintervall weniger stark vergrößert. Neben der Konzentration hängt die Reaktionsgeschwindigkeit auch von der Temperatur und dem Druck ab. Bevor man also Chemikalien industriell herstellen kann, sucht man die optimalen Bedingungen für die Reaktionsgeschwindigkeit. Denn eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit bedeutet, dass mehr produziert werden kann. Dennoch müssen dabei auch die Kosten für die Bereitstellung dieser Bedingungen abgewogen werden.

Transkript Reaktionsgeschwindigkeit: Grundlagen

Einige chemische Reaktionen laufen sehr schnell ab, während andere Minuten brauchen, Stunden, Jahre oder gar Jahrtausende. Die Geschwindigkeit, mit der eine Reaktion abläuft, nennt man Reaktionsgeschwindigkeit. Sie ist ein wichtiger Faktor bei der Herstellung von Chemikalien in Fabriken. Denn sie hat großen Einfluss darauf, wie viel einer Chemikalie man in einer bestimmten Zeit produzieren kann. Die Reaktionsgeschwindigkeit kann man auf zwei Arten bestimmen: Entweder misst man, wie viel von einem bestimmten Produkt in einer bestimmten Zeit produziert wurde, oder man misst, wie viel von einem Edukt in einer bestimmten Zeit umgesetzt wurde. Hier siehst du die Reaktion des Metalls Magnesium mit Salzsäure, bei der Wasserstoff entsteht. Wenn man das entstehende Gas auffängt, kann man das Volumen messen, das in einer bestimmten Zeitspanne entstanden ist. Wie man sieht, bilden sich die Gasbläschen des Wasserstoffs erst ganz schnell, bevor sie allmählich langsamer werden. Das Volumen des Gases kann man gegen die Zeit auftragen. Die Steigung dieser Kurve zeigt die Reaktionsgeschwindigkeit. In diesem Fall steigt die Kurve zunächst steil an und flacht dann ab, was zeigt, dass sich die Reaktion verlangsamt. Je weiter die Reaktion fortschreitet, desto mehr Salzsäure wird umgesetzt, was die Reaktionsgeschwindigkeit reduziert. Die Konzentration ist aber nicht der einzige Faktor, der Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit hat. Auch Temperatur und Druck sind Schlüsselfaktoren. Für die Industrie ist es sehr wichtig, diese Reaktionsbedingungen zu verstehen. Sie können durch Vorgänge auf Teilchenebene erklärt werden, die wir mit dem bloßen Auge nicht beobachten können.

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