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

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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 =
Saccharose
Aktivierungsenergie
Körpertemperatur
Fructose
Vorlesung/Konferenz
Glucose
Aktivierungsenergie
Reaktionsgeschwindigkeit
Glucose
Vorlesung/Konferenz
Rohrzucker
Fructose
Sonnenschutzmittel
Vorlesung/Konferenz
Reaktionsgeschwindigkeit
Körpertemperatur
Vorlesung/Konferenz
Reaktionsgeschwindigkeit
Aktivierungsenergie
Vorlesung/Konferenz
Aktivierungsenergie

Metadaten

Formale Metadaten

Titel Wie bestimmt man die Aktivierungsenergie einer Reaktion? - Auswertung nach Arrhenius
Untertitel Übungsaufgabe 37
Serientitel Einführung in die Reaktionskinetik
Autor Lauth, Günter Jakob
Mitwirkende Lauth, Anika (Medientechnik)
Lizenz CC-Namensnennung - keine kommerzielle Nutzung 3.0 Deutschland:
Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt zu jedem legalen und nicht-kommerziellen Zweck nutzen, verändern und in unveränderter oder veränderter Form vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen, sofern Sie den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen.
DOI 10.5446/15614
Herausgeber Günter Jakob Lauth (SciFox)
Erscheinungsjahr 2013
Sprache Deutsch
Produktionsjahr 2013
Produktionsort Jülich

Inhaltliche Metadaten

Fachgebiet Physik
Schlagwörter Physikalische Chemie
Kinetik

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