Aktivierungsenergie, Arrheniusplot, Enzymkatalyse

Question 1

Für eine chemische Reaktion erhalten sie bei einer Temperatur T1 = 320 K eine Geschwindigkeitskonstante k_320 = 6,4 l2mol-1s-1 und bei einer Temperatur T2 = 380 K eine Geschwindigkeitskonstante k_380 = 18,1 l2mol-1s-1. Berechnen Sie mit Hilfe dieser Angaben aus der Arrhenius Gleichung (Formelsammlung) die Aktivierungsenergie der Reaktion (Der präexponentielle Faktor sei Temperatur unabhängig) (3P)

2021/3

Answer 1

17517,19 J/Mol

Tips:
- get to form with y = mx + b
- then get E_A
- then insert temp and k changes

Question 2

Welche Bedeutung hat der präexponentielle Faktor in der Arrheniusgleichung? (1 P)

2021/3

Answer 2

Maß für die Häufigkeit der Stöße

Question 3

Sie wollen die Aktivierungsenergie ΔE einer Reaktion nach Arrhenius bestimmen. Welche Größen müssen sie dazu experimentell bestimmen und welche Größen können Sie daraus graphisch erhalten. Zeichnen Sie eine entsprechende Graphik, beschriften sie die Achsen und geben Sie an wie sie
die Aktivierungsenergie daraus erhalten. (3P)

2022/2

Answer 3

Man muss k, die Geschwindigkeitskonstante, bei 2 Temperaturen bestimmen.

–> Aktivierungsenergie E_A und Arrhenius-Vorfaktor A
- Steigung der Gerade = -E_A/R
- Schnittpunkt mit z-Achse = lnA

https://images.app.goo.gl/DusfyFkqGuqjmbVg6

Question 4

Wieviel schneller verläuft eine Reaktion, wenn die Temperatur ausgehend von 300 K um 10° C erhöht wird und die Aktivierungsenergie 53,6 kJ/ Mol beträgt? (2P)

2022/2

Answer 4

Doppelt so schnell

k_2 / K_2 berechnen

Question 5

Arrhenius Gleichung

k ?

Answer 5

Geschwindigkeitskonstante

Die Geschwindigkeitskonstante ist ein Maß für die Geschwindigkeit einer Reaktion

hat wie Arrhenius Vorfaktor A die Einheit [L/mol*s]

Question 6

Arrhenius Gleichung

E_A ?

Answer 6

Aktivierungsenergie [J/mol]

Question 7

Arrhenius Gleichung

Zusammenhang zwischen k und T?

Answer 7

exponentiell

Question 8

Arrhenius Gleichung

wie bekommt man daraus die Aktivierungsenergie und Arrhenius Vorfaktor?

Answer 8

die Gleichung logarithmieren –> lineare Gleichung : ln(k) = -E_A/R * 1/T + lnA (hat die Form y = mx + b)

dann ln(k) gegen 1/T tragen –> Arrhenius Diagram

Aktivierungsenergie aus k1, k2 und T1, T2:
E_A = R * T1 * T2 * ln(k2/k1) / (T2-T1)

Question 9

Arrhenius Gleichung

Formel

Answer 9

k = A * e^(-E_A/RT)

Question 10

RGT-Regel ?

Answer 10

Reaktionsgeschwindigkeit-Temperaturregel:

Temperaturerhöhung von 10 K mit einer Verdopplung bis Verdreifachung der Geschwindigkeitskonstante einhergeht