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Wie bestimmt man die Aktivierungsenergie einer Reaktion? - Auswertung nach Arrhenius

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Formal Metadata

Title Wie bestimmt man die Aktivierungsenergie einer Reaktion? - Auswertung nach Arrhenius
Subtitle Übungsaufgabe 37
Title of Series Einführung in die Reaktionskinetik
Author Lauth, Jakob Günter (SciFox)
Contributors Lauth, Anika (Medientechnik)
License CC Attribution - NonCommercial 3.0 Germany:
You are free to use, adapt and copy, distribute and transmit the work or content in adapted or unchanged form for any legal and non-commercial purpose as long as the work is attributed to the author in the manner specified by the author or licensor.
DOI 10.5446/15614
Publisher SciFox
Release Date 2013
Language German
Production Year 2013
Production Place Jülich

Content Metadata

Subject Area Physics
Keywords Physikalische Chemie
Kinetik
Series
Annotations
Transcript
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Eine der wichtigsten kinetischen Kenngrößen einer Reaktion ist die Aktivierungsenergie E(A) Nach ARRHENIUS geht man zur Bestimmung von E(A) so vor, dass man die zunächst bei verschiedenen Temperaturen kinetisch untersucht und dann die gewonnen Daten mit der ARRHENIUS-Auftragung auswertet. Die sog. Rohrzuckerinversion
(die Spaltung von Rohrzucker in Glukose und Fruktose) verläuft nach einer Kinetik Erster Ordnung. Bei 30°C besitzt die Reaktion eine Halbwertszeit von 10 Minuten; bei 50°C beträgt die Halbwertszeit nur
noch 2,9 Minuten. Wir berechnen zunächst für diese Reaktion Erster Ordnung die Geschwindigkeitskonstanten aus, indem wir den Logarithmus von 2 durch die Halbwertzeit dividieren: Bei 30°C beträgt k(1)=0,069
1/min und bei 50°C ist k(1)´=0,239 1/min. Die RGT-Regel von VAN´T HOFF ist recht gut erfüllt: Die Temperatur wurde um 2 x 10°C erhöht - die Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten sollten sich infolgedessen um 2 x Faktor 2 (= Faktor 4) erhöhen.
Für die ARRHENIUS-Auftragung benötigen
wir den Kehrwert der Temperaturen (in Kelvin) und den Logarithmus der Geschwindigkeitskonstanten. wir lassen die Einheit der Geschwindigkeitskonstante weg, erinnern uns aber später wieder daran, wenn wir den Frequenzfaktor A ermittelt sollen) Wir tragen ln(k) gegen 1/T auf Die Punkte liegen auf einer
Gerade mit der Steigung m = - 6075,5 K. Durch Multiplikation von m mit (-R) (dem negativen der Gaskonstante 8,314 J/(mol*K) errechnet sich eine Aktivierungsenergie von 50,4 kJ/mol (50,4 Kilojoule pro Mol). Aus dem Achsenabschnitt von b=17,323 könnten wir durch Delogarithmieren den Frequenzfaktor A erhalten (A = 3,3 * 10^7 1/min) (A =
Glucose
Saccharose
Activation energy
Lecture/Conference
Human body temperature
Activation energy
Fructose
Glucose
Fructose
Lecture/Conference
Reaction rate constant
Rohrzucker
Reaction rate constant
Magnetometer
Lecture/Conference
Sunscreen
Reaction rate constant
Magnetometer
Lecture/Conference
Human body temperature
Activation energy
Lecture/Conference
Activation energy
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