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Vorgelagertes Gleichgewicht

Vorgelagertes Gleichgewicht. TUD AC-F. Anna Maciejczek Chemische Kinetik SS2007. Inhalt. Vorgelagertes Gleichgewicht Kinetische Analyse eines einfachen Mechanismus Kinetische Analyse vom komplexen Mechanismus Beispiele. Vorgelagertes Gleichgewicht.

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Vorgelagertes Gleichgewicht

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Presentation Transcript

  1. Vorgelagertes Gleichgewicht TUD AC-F Anna Maciejczek Chemische Kinetik SS2007

  2. Inhalt • Vorgelagertes Gleichgewicht • Kinetische Analyse eines einfachen Mechanismus • Kinetische Analyse vom komplexen Mechanismus • Beispiele Vorgelagertes Gleichgewicht

  3. Vorgelagertes Gleichgewicht • Schnelle Einstellung und Aufrecherhaltung während gesamter Reaktion → einfache Kinetik • k1 oder k-1 groß und k1 + k-1 >> k2 • Reaktion zum Endprodukt: geschwindigkeitsbestimmend, v=k2[B] • [B]/[A]=const.=K=k1/k-1 Vorgelagertes Gleichgewicht

  4. Kinetische Analyse eines einfachen Mechanismus Rkt. 1.Ordnung

  5. Experimentelle Bestimmung von k2 • Zwei Grenzfälle: • Großes K: 1+K  K  kexp k2 • 2. Kleines K: 1+K  1  kexp  k2K Vorgelagertes Gleichgewicht

  6. Beispiel: Einfacher Mechanismus Zersetzung von Wasserstoffperoxid an festem Braunstein • [H2O2(aq)] klein: Geschwindigkeitsgesetz 1.Ordnung • [H2O2(aq)] groß:Geschwindigkeitsgesetz 0.Ordnung Vorgelagertes Gleichgewicht

  7. Kinetische Analyse eines komplexeren Mechanismus • [A]0=[B]0: Vorgehensweise analog „einfaches Mechanismus“ • [A]0 [B]0: Kinetik komplex Lösung mit Hilfe von Computern • [A]0 oder [B]0im Überschuss: pseudo-erster Ordnung • Zwei Grenzfälle: • sehrgroßerÜberschuss an B („swamping conditions“ oder Sättigung): 1+K[B]0 K[B]0, d.h. kexp  k2 • geringer Überschuss an B: 1+K[B]  1, d.h. kexpk2K[B]0 Vorgelagertes Gleichgewicht

  8. Graphische Darstellung Vorgelagertes Gleichgewicht

  9. Beispiel: Komplexer Mechanismus y-Achsenabschnitt m Vorgelagertes Gleichgewicht

  10. Experimentelle Bestimmung von k2 und K k2 = 5,41*10-3 s-1 K = 805 mol-1 dm3 Vorgelagertes Gleichgewicht

  11. Beispiel: SN1-Reaktionen Vorgelagertes Gleichgewicht: Konzentration des Zwischenprodukts messbar! • Zwei Grenzfälle: • kleines K: • großes K: Vorgelagertes Gleichgewicht

  12. Literatur [1] M. R. Wright , Chemical Kinetics, 1.Auflage, Wiley-VCH Verlag, England (2004). [2] P. W. Atkins, Physikalische Chemie, 2.Auflage, Wiley-VCH Verlag, Weinheim (1996). [3] Freyland, Kappes, Mitschrieb zur Physikalischen Chemie I:Thermodynamik und Kinetik, Vorlesung Winter-semester 2001/2002 Vorgelagertes Gleichgewicht

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