Chemie Übung II | 1-2 Flashcards
RGT-Regel
Bei einer Temperaturerhöhung vom 10 K verdoppelt bis vervierfacht sich die Reaktionsgeschwindigkeit.
Reaktionskinetik
Lehre von der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen
Einflussfaktoren der Reaktionsgeschwindigkeit und Einflussrichtung
Konzentration - je größer desto schneller
Temperatur- je höher desto schneller
Oberfläche - je größer desto schneller
Druck
Aktivierungsenergie - je kleiner, desto schneller
Anwesenheit Katalysator - verringert Aktivierungsenergie
Definition Reaktionsgeschwindigkeit
Physik: Strecke je Zeiteinheit -> v = Delta s / Delta t
Chemie: Veränderung der Stoffmenge n oder der Konzentration c oder der Masse m je Zeiteinheit t
Aktivierungsenergie
Energie, die benötigt wird, um eine Reaktion anzustoßen. Dabei wird das Edukt auf ein höheres Energieniveau gehoben.
Die kinetische Energie des Zusammenstoßes wird dabei in potentielle Energie umgewandelt und stellt somit die benötigte Aktivierungsenergie
Übergangszustand
Der Zustand der Edukte und Produkte nach effektiver Kollision - die Bindungen der Edukte sind noch nicht gelöst, die in den Produkten noch nicht ausgebildet
–> die Reaktionspartner bilden einen kurzlebigen aktivierten Komplex
Was ist eine Reaktion 1. Ordnung?
Eine Reaktion, bei der ein Edukt in ein oder mehrere Produkte zerfällt.
Was ist die Geschwindigkeitskonstante k?
k beschreibt die Neigung eines Edukts zu reagieren
Was ist die Halbwertzeit?
Reaktionszeit, nach der die Hälfte des Edukts einer Reaktion umgesetzt ist/ reagiert hat
Geschwindigkeitsgesetz der Reaktionen 1. Ordnung
v = k * c(A)
ln c(A) = -k * t + ln c0(A)
Formel zur Berechnung der Halbwertzeit
t½ = 1/k * ln2
Wie erklärt sich die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit?
Die Reaktion findet nur statt, wenn die nötige Aktivierungsenergie aufgebracht wird. Diese Energie kann durch thermische Stöße aufgebracht werden. Davon gibt es mehr je höher die Temperatur.
Arrhenius-Gleichung
(Inhalt)
Für die Geschwindigkeit einer Reaktion ist Anzahl der reaktiven Stöße je Zeiteinheit entscheidend.
Was macht das Geschwindigkeitsgesetz (allgemein)?
setzt die Konzentration der Reaktanden mit der Reaktionsgeschwindigkeit in Beziehung
Welcher Parameter ist der Proportionalitätsfaktor in der Gleichung des Geschwindigkeitsgesetzes 1. Ordnung?
die Gleichgewichtskonstante k
Mit welchem geometrischen Mittel kann man die Geschwindigkeit einer Reaktion an der Konzentrations-Zeit-Kurve bestimmen?
Tangente an die Kurve
Kollisionstheorie
(Stoßtheorie)
eine Reaktion findet statt, wenn Teilchen mit ausreichend Energie und in richtiger Ausrichtung aufeinanderstoßen - die Kollision ist dann effektiv
[Vollschaden ist das Ziel ;-)]
Chemisches Gleichgewicht
Hin- und Rückreaktion finden gleich schnell statt
Was ist eine Reaktion 2. Ordnung?
zwei Edukte reagieren zu ein oder mehreren Produkten
Geschwindigkeitsgesetz der Reaktionen 2. Ordnung
v = k * c(A) * c(B)
oder bei identischen Edukten
v = k * c(A)2
Was sind Reaktionen 0. Ordnung?
Reaktionen, die unabhängig von der Konzentration der Reaktanten stattfinden –> daher konstante Reaktionsgeschwindigkeit
Beispiel: Abbau Alkohol in der Leber
Was sind Reaktionen 3. Ordnung?
drei Reaktanten reagieren zu einem oder mehreren Produkten
trimolekulare Reaktionen sind sehr selten, da statistisch unwahrscheinlich und Wahrscheinlichkeit hoch, dass eine dominante Reaktion 2. Ordnung stattfindet
Was ist endotherm - exotherm?
exotherm: die Produkte sind energieärmer als die Edukte (es wurde Energie abgegeben)
endotherm: die Produkte sind energiereicher als die Edukte (es wurde Energie aufgenommen)
Definition der Reaktionsgeschwindigkeit über Kollisionen
RG = Anzahl der Kollisionen pro Zeiteinheit
Katalysatoren in biologischen Organismen nennt man …
Enzyme.
Was machen Katalysatoren?
Sie beschleunigen Reaktionen, indem …
Welchen Einfluss haben Katalysatoren auf das Gleichgewicht einer Reaktion?
Keinen. Er verändert nur die Geschwindigkeit der Reaktion, nicht aber die Lage ihres Gleichgewichts.
Warum benötigen biologische Organismen fast immer Katalysatoren für ihre chemischen Reaktionen?
Weil biologische Organismen weitgehend isotherm sind und eine Reaktion nicht durch Temparaturveränderung angestoßen werden kann.
Anderes Wort für Edukt?
Ausgangssubstanz, Substrat
Wie beschleunigen Katalysatoren Reaktionen?
Sie setzen die Aktivierungsenergie herab.
Was ist Enthalpie?
bei konstantem Druck vorhandene Wärme
Zu welcher Stoffgruppe gehören die Enzyme?
Proteine (fast alle)
Wie viel Prozent eines in einer Reaktion genutzten Katalysators wird in der Regel verbraucht?
der Katalysator wird nicht verbraucht - er geht unverbraucht aus der Reaktion wieder hervor
Was ist der Unterschied zwischen Apoenzymen und Holoenzymen?
Apoenzyme funktionieren allein während Holoenzyme Cofaktoren oder Coenzyme benötigen
Wie kann man Enzyme hemmen?
Wenn es sich um Holoenzyme handelt, kann man das Coenzym oder den Cofaktor sabotieren. Das hemmt das Enzym.
Wie kann es in einem Energiediagramm zu einer zweizipfeligen Kurve kommen?
wenn eine mehrstufige Reaktion mehrmals Aktivierungsenergie benötigt
Warum hat die Zugabe von H+ katalytische Wirkung?
Das H+ kann z.B. an einer Doppelbindung die pi-Bindung angreifen und so die Doppelbindung aufbrechen (stattdessen Einfachbindung zu H). Einfachbindungen besitzen eine deutlich geringere Dissoziationsenergie.
Was ist Entropie?
Maß der Unordnung in einem System
damit beschreibt man, ob eine Reaktion freiwillig abläuft
deltaG < 0 –> freiwillig/ spontan
Welches Enzym wandelt im Zellstoffwechsel H2O2 in O2 + H2O um?
Katalase (Mensch/ Tier)
Peroxidase (Pflanzen)
