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RGT Regel Die Reaktionsgeschwindigkeit Temperatur Regel auch van t Hoff sche Regel ist eine Faustregel der chemischen Ki

RGT-Regel

Die RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel, auch van-’t-Hoff’sche Regel) ist eine Faustregel der chemischen Kinetik und erlaubt die Abschätzung vieler Phänomene der Chemie, Biochemie und Ökologie. Sie besagt, dass chemische Reaktionen bei einer um 10 K (das entspricht 10 °C) erhöhten Temperatur ungefähr doppelt bis viermal so schnell ablaufen. Die RGT-Regel wurde 1884 von dem niederländischen Chemiker Jacobus Henricus van ’t Hoff aufgestellt und 1889 von Svante Arrhenius zur Arrhenius-Gleichung ausgebaut.

Beispiel Bearbeiten

Die Arrhenius-Gleichung lautet:

Betrachtet man nun eine chemische Reaktion, die eine Aktivierungsenergie von besitzt bei den Temperaturen und , so gilt für die Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten:

und

Nach der RGT-Regel sollte das Verhältnis der Reaktionsgeschwindigkeiten ungefähr den Faktor 2 bis 4 ergeben. Man beachte, dass sich der Berechnung der Koeffizient herauskürzt:

Das Einsetzen der Zahlenwerte bestätigt die RGT-Regel: nämlich eine (ungefähre) Verdopplung der Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Temperaturerhöhung um 10 K.

Der Faktor, um den die Reaktionsgeschwindigkeit konkret steigt, wenn die Temperatur um 10 K erhöht wird, heißt -Wert:

Dabei bezeichnen und die jeweilige Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten bei der Temperatur bzw. . Bei größeren Temperaturdifferenzen wird die RGT-Regel zunehmend ungenau und gilt hier deswegen im Allgemeinen nicht mehr.

Literatur Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Michael Binnewies: Allgemeine und Anorganische Chemie. 3., vollständig überarbeitete Auflage. Berlin 2016, ISBN 978-3-662-45067-3, S. 363.
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Die RGT Regel Reaktionsgeschwindigkeit Temperatur Regel auch van t Hoff sche Regel ist eine Faustregel der chemischen Kinetik und erlaubt die Abschatzung vieler Phanomene der Chemie Biochemie und Okologie Sie besagt dass chemische Reaktionen bei einer um 10 K das entspricht 10 C erhohten Temperatur ungefahr doppelt bis viermal so schnell ablaufen 1 Die RGT Regel wurde 1884 von dem niederlandischen Chemiker Jacobus Henricus van t Hoff aufgestellt und 1889 von Svante Arrhenius zur Arrhenius Gleichung ausgebaut Beispiel BearbeitenDie Arrhenius Gleichung lautet k A e E A R T displaystyle k A cdot e left frac E text A RT right nbsp Betrachtet man nun eine chemische Reaktion die eine Aktivierungsenergie von E A 60 kJ mol 1 displaystyle E text A 60 text kJ cdot text mol 1 nbsp besitzt bei den Temperaturen T 1 300 K displaystyle T 1 300 text K nbsp und T 2 310 K displaystyle T 2 310 text K nbsp so gilt fur die Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten k 1 A e E A R T 1 displaystyle k 1 A cdot e left frac E text A RT 1 right nbsp und k 2 A e E A R T 2 displaystyle k 2 A cdot e left frac E text A RT 2 right nbsp Nach der RGT Regel sollte das Verhaltnis der Reaktionsgeschwindigkeiten k 2 k 1 displaystyle k 2 k 1 nbsp ungefahr den Faktor 2 bis 4 ergeben Man beachte dass sich der Berechnung der Koeffizient A displaystyle A nbsp herauskurzt k 2 k 1 A e E A R T 2 A e E A R T 1 e E A R T 2 e E A R T 1 e E A R T 2 E A R T 1 e E A R 1 T 2 1 T 1 e E A R 1 T 1 1 T 2 displaystyle frac k 2 k 1 frac A cdot e left frac E text A RT 2 right A cdot e left frac E text A RT 1 right frac e left frac E text A RT 2 right e left frac E text A RT 1 right e left frac E text A RT 2 right left frac E text A RT 1 right e frac E text A R left frac 1 T 2 frac 1 T 1 right e frac E text A R left frac 1 T 1 frac 1 T 2 right nbsp Das Einsetzen der Zahlenwerte bestatigt die RGT Regel namlich eine ungefahre Verdopplung der Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Temperaturerhohung um 10 K k 2 k 1 e 60000 J m o l 8 314 J m o l K 1 300 K 1 310 K 2 17 2 displaystyle frac k 2 k 1 e left frac 60000 frac rm J rm mol 8 314 frac rm J rm mol cdot K left frac 1 300 rm K frac 1 310 rm K right right 2 17 approx 2 nbsp Der Faktor um den die Reaktionsgeschwindigkeit konkret steigt wenn die Temperatur um 10 K erhoht wird heisst Q 10 displaystyle Q 10 nbsp Wert Q 10 k 2 k 1 10 K T 2 T 1 displaystyle Q 10 left frac k 2 k 1 right frac 10 mathrm K T 2 T 1 nbsp Dabei bezeichnen k 1 displaystyle k 1 nbsp und k 2 displaystyle k 2 nbsp die jeweilige Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten bei der Temperatur T 1 displaystyle T 1 nbsp bzw T 2 displaystyle T 2 nbsp Bei grosseren Temperaturdifferenzen wird die RGT Regel zunehmend ungenau und gilt hier deswegen im Allgemeinen nicht mehr Literatur BearbeitenA F Holleman E Wiberg N Wiberg Lehrbuch der Anorganischen Chemie 101 Auflage Walter de Gruyter Berlin 1995 ISBN 3 11 012641 9 S 198 Einzelnachweise Bearbeiten Michael Binnewies Allgemeine und Anorganische Chemie 3 vollstandig uberarbeitete Auflage Berlin 2016 ISBN 978 3 662 45067 3 S 363 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title RGT Regel amp oldid 237538210