Anwendungsbeispiele
Die typische Anwendung findet die Kinetik in verschiedenen Analytikverfahren zur Messung der Änderung eines Reaktionsverlaufes, der Konzentrationsänderungen (wie z.B die Photometrie) oder Leitfähigkeitsmessungen.
Fotometrie
Die photometrische Messung der Reaktionsgeschwindigkeit hat sich vor allem in der Organik als eine der wichtigsten Analyseverfahren bewährt.
Bei der Photometrie wird Licht definierter Wellenlänge (UV bis sichtbares Licht) mit Hilfe eines Photometers durch eine Probe geschickt und die Extinktion gemessen. Die Extinktion gibt an, wie viel Licht (Photonen) von dem Medium absorbiert wurde (Durchlässigkeit des Mediums).
Die Extinktion folgt dem Lambert-Beer’schen Gesetz:
| $\begin{align} E & = log(\frac{I_0}{I}) \\ & = e \cdot c \cdot d \end{align}$ |
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Es besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Extinktion und Konzentration.
Erfolgt eine chemische Reaktion, wird das Edukt zum Produkt umgesetzt. Mit der Reaktion verändert sich die Konzentration der Produkte sowie Edukte, damit auch die Extinktion.
Mit Hilfe von Eichgeraden lässt sich dann direkt aus den Extinktionswerten die Konzentration ablesen, die Zeit muss dabei korrelierend festgehalten werden. Über dieses Prozedere ist es dann möglich, entsprechend die Reaktionsgeschwindigkeit zu berechnen.
Eine Eichgerade ist ein Extinktion-Konzentrationsdiagramm, welches durch Messung der Extinktion bei bekannter Konzentration vor jedem Versuch festgelegt werden muss oder aus tabellierten Werten erstellt werden kann.
Potentiometrie: Leitfähigkeitsmessungen
Sind leitende Substanzen vorhanden, kann die Konzentrationszunahme der Produkte oder die Konzentrationsabnahme der Edukte über eine Leitfähigkeitsmessung betrachtet werden.
Ladungsleitende Teilchen sind Ionen. Je höher die Konzentration, umso höher die Leitfähigkeit der Lösung und andersherum.
Über die Leitfähigkeit kann ein Konzentrationsverlauf und damit korreliert mit einem Zeitverlauf die Reaktionsgeschwindigkeit bestimmt werden. Ähnlich wie die Photometrie ein beliebtes Analyseverfahren, z. B die Leitfähigkeitstitration.
