[Chemie] Katalysatoren erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeit?
Guten Abend,
leider verstehe ich noch nicht so wirklich, wieso Katalysatoren, und somit eine niedrigere benötigte Aktivierungsenergie dazu führt, dass die Reaktionsgeschwindigkeit sich erhöht. Denn wie wir am Bild sehen können, ist die Reaktion der Edukte zu den Produkten doch nach der gleichen Zeit (x-Achse) abgeschlossen.
Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Erklärungen.
2 Antworten
Dein Einwand ist gut nachvollziehbar. Das ist auch eine exzellente Frage!
Drei Überlegungen vorweg:
1) Die Teilchen des Edukts sind durch Kollisionen untereinander nicht alle gleich schnell. Das ist so ein bisschen wie beim Autoscooter. Bumms.
2) Es können nur die Teilchen reagieren, die eine Mindestgeschwindigkeit erreichen.
3) Der Katalysator senkt, wie du siehst, die Aktivierungsenergie (aka benötigte Mindestgeschwindigkeit), sodass mehr Teilchen pro Zeit reagieren können.
=> Wenn man sagt, dass ein Katalysator die Reaktion beschleunigt, bedeutet das nicht, dass das einzelne Edukt-Teilchen schneller reagiert, sondern dass mehr Edukt-Teilchen pro Zeit reagieren. Stell dir das Bild mit den Lemmingen an der Klippe vor: Der Katalysator lässt die Lemminge nicht schneller springen, aber er macht die Klippe breiter!
https://images.app.goo.gl/ds66SVpTvQxuXaVw5
Daraus folgt für deine Grafik zur Aktivierungsenergie:
- Sie ist richtig, wenn das Wort "Edukte" ein einzelnes Teilchen meint. Das wird nicht schneller zu einem Produkt.
- Sie ist fehlerhaft, wenn das Wort "Edukte" die Summe aller Edukt-Teilchen meint. Dann müsste die blaue Kurve schneller den Zustand "Produkte" erreichen.
Alles klar?
Schau dir sehr gerne noch meine neueste Frage zu Chemie an, falls du gerade Lust und Zeit hast - das würde mir sehr helfen 🙋♂️ https://www.gutefrage.net/frage/chemie-exotherme-reaktionen-bei-denen-unordnung-kleiner-wird
Du betrachtest das "falsche " Diagramm.
Ein Katalysator ist ein Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion erhöht, indem er die Aktivierungsenergie der Reaktion absenkt. Indem der Katalysator die Reaktionsgeschwindigkeit verändert, beeinflusst er die Kinetik der Reaktion.
Entscheidend ist das Konzentration der Eddukte / Produkte vs Zeit. Eine Reaktion gilt als beendet, wenn sich das Gleichgewicht eingestellt. Die Gleichgewichtskonstante ist nämlich der Quotient aus den Geschwindigkeiten der Hinreaktion und Rückreaktion. Dieses Gleichgewicht stellt mit Katalysatoren schneller ein.