04. Formale Kinetik komplizierterer Reaktionen

Themen

Mikroskopische Reversibilität

Parallelreaktionen

Folgereaktionen

Quasistationarität

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Glossar

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• Im Gleichgewicht müssen ein beliebiger molekularer Prozess
  und seine Umkehrung mit derselben Geschwindigkeit ablaufen.
• Für Geschwindigkeitsgesetze komplizierterer Reaktionen
  lassen sich nur in Spezialfällen analytische Lösungen angeben.
• Bei Parallelreaktionen dominiert die Reaktion mit der größeren
  Geschwindigkeitskonstante die Gesamtreaktion.
• Bei Folgereaktionen ist die Reaktivität des Zwischenprodukts
  entscheidend für den Ablauf der Gesamtreaktion.
• Die Gleichungen für Folgereaktionen vereinfachen sich stark
  unter der Bodensteinschen Quasistationaritätsbedingung.

Die nachfolgenden Fragen sollten sich mit den in der Vorlesung vermittelten Inhalten beantworten lassen und dienen der eigenständigen Nacharbeit bzw. Beschäftigung mit der Thematik.

• Welche Bedeutung kommt dem Prinzip der mikroskopischen Reversibilität zu?
• Wie lassen sich die Geschwindigkeitskonstanten von Reaktionen, z.B. bei Parallelreaktionen, grundsätzlich kontrollieren?
• Was ist die Bedeutung der Bodensteinschen Quasistationaritätsbedingung? Was ist bei ihrem Einsatz zu beachten? Welche Unterschiede ergeben sich zur exakten Lösung?

Eine kommentierte und handverlesene Liste mit weiterführender Literatur zum Thema. Die Auswahl ist zwangsläufig subjektiv.

Die Hauptinhalte der Vorlesung zum Nachlesen in den allgemeinen Lehrbüchern zur Physikalischen Chemie: Wedler {[wedler-g-2012]}, Kapitel 1.5.8 und 6.2; Atkins vierte Auflage {[atkins-p-2006]} Kapitel 22.2.2; Atkins fünfte Auflage {[atkins-p-2013]} Kapitel 21.2.2.

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Für einen Blick auf die Grundlagen der Mathematik, in diesem Fall insbesondere die Lösung inhomogener linearer Differenzialgleichungen, sei der „Zachmann“ {[jungel-a-2014]} empfohlen, hier Kap. 11.

<bibtex furtherreading> nocite=jungel-a-2014 </bibtex>

Die Quasistationaritätsbedingung wurde von Max Bodenstein 1913 erstmalig ausführlich beschrieben {[bode-zpc-85-329]}. Das Prinzip als solches ist wesentlich allgemeingültiger und auch in anderen Geebieten weit verbreitet.

<bibtex furtherreading> nocite=bode-zpc-85-329 </bibtex>