Geht eine exotherme Reaktion schneller wenn man Wärme hinzuführt?

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4 Antworten

Meinst du vielleicht, ob eine exotherme Reaktion schneller verläuft, wenn man Wärme abführt?

(Dies vermute ich aufgrund der Erläuterung zur Frage. Die Antwort ist für beide Richtungen aber dieselbe:)

Wir haben hier zwei gegenläufige Effekte:

Zum einen das "Prinzip des kleinsten Zwanges" (Le-Chatelier-Prinzip), nachdem das Gleichgewicht einer exothermen Reaktion nach rechts verschoben wird, wenn man eins der Produkte (einschl. Wärme!) abführt - durch eine Gleichgewichtsverschiebung wird regelmäßig auch die Reaktionsgeschwindigkeit gleichsinnig geändert (hier nach rechts, also in Vorwärtsrichtung, beschleunigt)

(umgekehrt wird durch Zuführen eines Produkts - einschl. Wärme - das Gleichgewicht nach links verschoben, und in der Regel verlangsamt sich die Reaktion in Vorwärtsrichtung)

Zum anderen die generelle Beschleunigung von Vorgängen mit Aktivierungsenergie durch Temperaturerhöhung - auch exotherme Reaktionen brauchen eine anfängliche Energiezufuhr, um anlaufen zu können (sonst würden sie längst abgelaufen sein, bevor man das Experiment beginnt)

Dieser Effekt beschleunigt auch die Rückreaktion, aber bei exothermen Reaktionen ist es zu erwarten, dass er weniger stark ist, weil der erste zu überwindende "Berg" von links höher ist als der erste zu überwindende "Berg" von rechts. Andersherum könnte es möglich sein, dass der erste zu überwindende "Berg" links sehr hoch ist, aber man von rechts viele kleine Stufen hat, sodass die thermische Anregung sich hier stärker auswirken kann

Welcher der Effekte überwiegt, hängt also entscheidend von der jeweiligen Reaktion und manchmal von den jeweiligen Ausgangs- und Endtemperaturen ab.

Ergänzung: Vermutlich überwiegt immer die temperaturbedingte Beschleunigung in Richtung der exothermen Reaktion, müsste ich aber prüfen

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Das kommt auf die genaue Reaktion an. Manche Dinge reagieren erst ab einer bestimmten Temperatur miteinander. Wenn die Temperatur erreicht ist, kann die Reaktion aber sehr schnell gehen (Beispiel: Die meisten Sprengstoffe brauchen eine bestimmte Temperatur, damit überhaupt was passiert. Wenn die Temperatur erreicht ist, läuft die Reaktion aber innerhalb weniger Millisekunden ab)

Anders z.B. beim abbinden von Beton. Das geht umso schneller, je wärmer es ist.

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Wenn der Umgebung Energie entzogen wird (Temperatur gesenkt), dann ist zumindest die Aktivierungsenergie, bei der die Reaktion in Gang kommt, höher. Wenn man entsprechend viel Energie entzogen hat, kann es also sein, dass auch eine Exotherme Reaktion gar nicht erst in Gang kommt. Das dürfte beim absoluten Nullpunkt der Fall sein.

Umgekehrt: wenn man der Umgebung Energie zuführt, ist die Aktivierungsenergie für die Reaktion selbst geringer. Es geht also leichter los.

(Um den Chemikern gleich mal den Wind aus den Segeln zu nehmen: ich bin kein Chemiker, erlaube mir aber dennoch die Frage nach bestem Wissen zu beantworten. Auch ohne vorher noch schnell ein Chemiestudium zu absolvieren.)

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Hey,

die Reaktion läuft in der Tat schneller ab, nur das Gleichgewicht verschiebt sich in Richtung der Ausgangsstoffe.

Ich hoffe, das beantwortet Deine Frage?

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Kommentar von Bolaking99
12.09.2016, 15:33

schneller bei wärmezufuhr oder abfuhr?

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