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Allgemeine Reaktion. Reaktionslaufzahl. Bei einem Reaktionsschritt werden zwei Moleküle A und ein Molekül B in ein Molekül C umgesetzt. Reaktionslaufzahl x ist Zahl der Reaktionsschritte (in mol) pro Volumen. Beispiel. D G (kJ/mol). x (M). Beispiel.
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Reaktionslaufzahl Bei einem Reaktionsschritt werden zwei Moleküle A und ein Molekül B in ein Molekül C umgesetzt Reaktionslaufzahl x ist Zahl der Reaktionsschritte (in mol) pro Volumen
Beispiel DG (kJ/mol) x (M)
Beispiel Abhängigkeit des gesamten chemischen Potentials von der Reaktionslaufzahl:
Beispiel Abhängigkeit des gesamten chemischen Potentials von der Reaktionslaufzahl (x in M):
Beispiel G(x)- Gstart (kJ/mol) x (M)
Aktivität In realen Systemen muß die Reaktionsrate nicht strikt proportional zu den Konzentration der beteiligten Edukte sein Reaktionsrate vorwärts = Reaktionsrate rückwärts = Aktivitätskoeffizienten: Aktivität: Ersetze in allen Gleichungen Konzentration durch Aktivität
Chemisches Gleichgewicht für Gase für ideale Gase: Konzentrationen proportional zu Partialdrücken
Beispiel für Gasreaktion Reaktionslaufzahl x sei jetzt die absolute Zahl der Reaktionsschritte in mol
Beispiel DG (kJ/mol) x
Beispiel Abhängigkeit des gesamten chemischen Potentials von der Reaktionslaufzahl:
Beispiel G(x)- Gstart (kJ/mol) x
Fugazität In realen System kann die Reaktionsrate nicht mehr strikt proportional zu den Partialdrücken der beteiligten Edukte sein Reaktionsrate vorwärts ~ Reaktionsrate rückwärts ~ Fugaziätskoeffizienten: Fugazität: Ersetze in allen Gleichungen Partialdruck durch Fugazität
Reaktionen mit Festphase Reaktion findet an Grenzfläche Flüssigkeit/ Festkörper statt B C A Lokale Konzentration der Festkörpermoleküle an Festkörperoberfläche zeitlich konstant Per definitionem wird Aktivität eines Festkörpers gleich 1 gesetzt Alle Details werden in Reaktionsratenkonstanten gepackt Reaktionsrate vorwärts = k+cB Reaktionsrate rückwärts = k-cC
Löslichkeitsprodukt Spezialfall: Auflösung eines Festkörpers B C A Löslichkeitsprodukt Beispiel:
Dissoziationskonstante Spezialfall: Dissoziation von Wasser Dissoziationskonstante pH-Wert: pOH-Wert:
Säuredissoziation Dissoziationskonstante pKs-Wert:
Säuredissoziation (starke Säure) Beispiel: Wie stark ist Dissoziation von c0 M HCl-Lösung? pH-Wert: starke Säure = vollständige Dissoziation
Säuredissoziation (schwache Säure) Protolysegrad
Säuredissoziation (schwache Säure) (Annahme: x >> 10-7 M) pH-Wert:
Puffersysteme Mischung aus schwacher Säure und konjugierter Base; marginale Änderung des pH bei Zugabe von Säuren/Basen Konzentration Base cB, Konzentration Säure cS Henderson-Hasselbach-Gleichung
Puffersysteme: Zugabe von Säure/Base 1 M Acetat + 1 M Essigsäure pH