RGT-Regel (GW-06) Um welchen Faktor x steigt der Anteil der Moleküle, welche eine Energie von Ea aufweisen, bei einer Temperaturerhöhung um 10 Kelvin? Diverse Hinweise: Der Zusammenhang zwischen der Temperatur und k (gesuchter Wert bei einer bestimmten Temperatur) ergibt sich mit folgender Arrhenius-Gleichung: k = A · e(-Ea/R·T) A Konstante, charakteristisch für die jeweilige Reaktion Ea, Aktivierungsenergie, 100 kJ/mol, typischer Wert für viele Reaktionen R: Gaskonstante, 8.314 J/(mol·K)

Frage: (GW-06)    

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Um welchen Faktor x steigt der Anteil der Moleküle, welche eine Energie von Ea aufweisen, bei einer Temperaturerhöhung um 10 Kelvin?
Diverse Hinweise:

1. Der Zusammenhang zwischen der Temperatur und k (gesuchter Wert bei einer bestimmten Temperatur) ergibt sich mit folgender Arrhenius-Gleichung:
2. k = A · e^(-Ea/R·T)
3. A Konstante, charakteristisch für die jeweilige Reaktion
4. Ea, Aktivierungsenergie, 100 kJ/mol, typischer Wert für viele Reaktionen
5. R: Gaskonstante, 8.314 J/(mol·K)

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Lösung:

1. Die Temperaturerhöhung betrage 10 Kelvin. Es wird (willkürlich) angenommen, dass T₁ z.B. 300K und T₂ 310 K seien
2. k(T=300K) = A · 3.87 · 10^-18
3. k(T=310K) = A · 1.41 · 10^-17
4. Verhältnis k(T=310K)/k(T=300K) = 3.7

Der berechnete Wert von ca. 4 (genau 3.7) entspricht genau der RGT-Regel, welche besagt, dass bei einer Temperaturerhöhung um 10 Grad (oder 10 Kelvin) die Reaktionsgeschwindigkeit sich um den Faktor 2-3 erhöht. Dies entspricht nicht genau der Prognose von 3.7, kann aber durch nicht erfolgreiche Stösse (Anordnung der Moleküle) erklärt werden.

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