Einführung in die Kinetik: Chemische Reaktionskinetik und Transporteigenschaften

Der Abschnitt „Grundbegriffe und Definitionen“ befasst sich mit den grundlegenden Konzepten und Definitionen von chemischen Reaktionen und deren Reaktionsgeschwindigkeit sowie der Einteilung nach ihrer Molekularität und ihrer Reaktionsordnung. Im Abschnitt „Bestimmung der Reaktionsordnung und der Geschwindigkeitskonstanten“ werden die differentiellen und integrierten Gleichungen für alle Reaktionsordnungen hergeleitet und Methoden zur Bestimmung der Reaktionsordnung, der Geschwindigkeitskonstanten und der Halbwertszeit dargestellt. Der Abschnitt „Physikalische Reaktionskinetik“ befasst sich mit der Arrhenius-Theorie (Stoßzahlen, mittlere freie Weglänge) und mit der Theorie des aktivierten Komplexes (Übergangszustand). Für unimolekulare Reaktionen wird deren Deutung über die Lebensdauer des aktivierten Moleküls und der Lindemann-Hinshelwood-Mechanismus vorgestellt. Der Abschnitt „Zusammengesetzte Reaktionen, Simultanreaktionen, gekoppelte Reaktionen“ befasst sich mit umkehrbaren, unvollständig verlaufenden Parallel-, Neben- und Kettenreaktionen und chemischen Inhibitoren. Der Abschnitt „Katalyse“ umfasst die homogene Katalyse (Enzymkatalyse-Michaelis-Menten, Säure-Basen-Katalyse, negative, selektive und Autokatalyse, Salzeffekte bei Ionenreaktionen) und die heterogene Katalyse (Dreiwegekatalysator, selektive katalytische Reduktion, SCR). Die nächsten vier Abschnitte behandeln die Transportphänomene mit der allgemeinen Transportgleichung und deren Anwendung auf Diffusion (Fick’sche Gesetze, diffusionskontrollierte Reaktionen) Wärmeleitung und Viskosität (laminare und turbulente Strömung, Hagen-Poiseuille-Gesetz, Viskosimeter, c_w-Wert).

Der AutorProf. Dr. M. D. Lechner, Physikalische Chemie, Universität Osnabrück