Chemie - Warum brauchen manche Reaktionen eine Aktivierungsenergie?

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3 Antworten

Bei den meisten Reaktionen gibt es Übergangszustände, die energetisch ungünstiger sind als die Edukte, ohne die man aber nicht zu den Produkten kommt. Um diese Zustände zu erreichen, muss zunächst Energie hinzugefügt werden, die Aktivierungsenergie. Im weiteren Verlauf einer Reaktion bekommen die noch vorhandenen Edukte diese Energie aus der frei werdenden Reaktionsenergie.

Bei deinem Beispiel sieht die Reaktion ja wie folgt aus:
4 Fe + 3 O2   --->   2 Fe2O3
Die Sauerstoffmoleküle müssen für die Reaktion quasi geteilt werden und das kostet Energie. Auch die Eisenatome haben es sich in ihrem Metallgitter relativ gemütlich gemacht (sagt dir Elektronengas etwas?).

dasistsparta5 25.08.2015, 11:45

Interessant, vielen Dank. Weißt du, wo ich noch mehr über diese Übergangszustände lesen kann, haben sie einen Fachbegriff oder so?

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Myrine 25.08.2015, 11:51
@dasistsparta5

Übergangszustand ist der Fachbegriff ;)
Eine spezielle Seite im Internet kenne ich nicht. Googel es einfach mal, vielleicht in Verbindung mit ein paar bestimmten Reaktionen...

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Myrine beschreibt es sehr gut. ich ergänze noch der Anschaulichkeit halber: Stell Dir vor, zwei Atome nähern sich mit jeweils einer negativ geladenen Elektronenhülle. Zunächst müssen sie Abstoßungskräfte überwinden, bevor sie miteinander reagieren können.

Warum fließt Wasser nicht einfach aus einem See heraus ins Meer? Der See liegt höher, es wäre "günstiger" für das Wasser, ins Meer zu fließen. Das Wasser liegt lokal in einem Minimum, um ins benachbarte Meer zu fließen, müsste man es erst über den Rand des Sees befördern, dann würde es auch nach unten fließen.

(Dies ist jetzt lediglich eine Analogie)

dasistsparta5 25.08.2015, 11:46

Sorry, aber deine Analogie passt nicht. Höchstens für endotherme Reaktioen....aber darum gehts ja nicht.

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lks72 25.08.2015, 12:22
@dasistsparta5

Die Analogie ist schon für exotherme Reaktionen gemeint. Das Wasser muss angehoben werden, es wird ihm also Energie zugeführt, danach fließt es den Berg runter und ist am Ende tiefer als am Anfang. Die Energie des Anhebens hat das Wasser wiederbekommen (Vom Gipfel bis zur gleichen Höhe) und die ziusätzliche Energie noch beim nach unten fallen. Die Analogie passt übrigens perfekt zur Antwort von Myrine. "Es muss Energie hinzugefügt werden, die Aktivierungsenergie".  Dies ist in er Analogie das Anheben des Wasser.

Aber ist ja auch egal, ist eh nur eine Analogie, allerdings für die von dir geforderte exotherme Reaktion.

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dasistsparta5 25.08.2015, 15:45
@lks72

ah, ok, jetz weiß ich, was du meinst. Es war mir nicht ganz klar, dass du meintest, dass der See höher liegt. Da hast du natürlich recht. Aber deine Allegorie bringt mich leider kein Stück weiter mit meiner Frage. Sie verdeutlicht nur, dass das theoretisch möglich ist...daran hab ich auch nicht gezweifelt. Aber ich wollte ja den genauen Grund wissen. Bei den Atomen spielen Seeränder und Höhenunterschiede ja keine so große Rolle.

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lks72 25.08.2015, 16:46
@dasistsparta5

Beim Zufügen der sogenannten Aktivierungsenergie erhöht sich die Entropie und die Temperatur der Reaktionsteilnehmer (natürlich auch die Energie), die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt mit steigender Temperatur bei Reaktionen in der Regel aber zu. Wasserstoff und Sauerstoff zum Beispiel reagieren auch bei Zimmertemperatur miteinander, allerdings ist die Reaktionsgeschwindigkeit winzig klein.

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