Techniklexikon

Reaktionsgeschwindigkeit

Chemie, Physikalische Chemie, die zeitliche Änderung der Menge (Konzentration, Partialdruck) eines Stoffs, der durch eine chemische Reaktion erzeugt oder verbraucht wird. Im Fall einer Gleichgewichtsreaktion gibt die Reaktionsgeschwindigkeit an, wie schnell ein nicht im Gleichgewicht befindliches System dem Gleichgewichtszustand zustrebt.

Ob eine chemische Reaktion eintritt, hängt mit der Häufigkeit und der Relativgeschwindigkeit der Moleküle im Reaktionsgemisch zusammen (Kinetik). Die Reaktionsgeschwindigkeit ist daher abhängig von den Konzentrationen der Reaktanten, den Katalysatoren, dem Lösungsmittel, der Temperatur, dem Druck, der Grösse der Grenzfläche bei heterogenen Reaktionen u.a. Ist die Reaktionsgeschwindigkeit nur von der Reaktandenkonzentration c abhängig, so wird die Funktion v = f(c_i) als Geschwindigkeitsgesetz bezeichnet.

Für die Reaktion |n_A|A + |n_B|B  |n_C|C + |n_D|D ist die Reaktionsgeschwindigkeit für jeden Reaktionsteilnehmer definiert als

wobei n_i die Stöchiometriefaktoren (Stöchiometrie) sind.

Handelt es sich bei der obigen Reaktion um eine vollständig ablaufende Reaktion zweiter Ordnung, kann die Reaktionsgewschwindigkeit mit Hilfe der Funktion

beschrieben werden (Tab.). Die Summe der Exponenten  wird als Reaktionsordnung, der Proportionalitätsfaktor k als Geschwindigkeitskonstante bezeichnet.

Hat sich ein chemisches Gleichgewicht eingestellt, ist die Reaktionsgeschwindigkeit scheinbar Null, da die Hin- und Rückreaktion gleich schnell ablaufen. Das Verhältnis der Geschwindigkeitskonstanten entspricht der Gleichgewichtskonstanten K des Massenwirkungsgesetzes.