Temperatur

Die Temperatur ist ein weiterer zu berücksichtigender Faktor. Sie ist ein Maß für die thermische Bewegung von Atomen und Molekülen und beschreibt den Wärmezustand. Jedes Atom in jedem Molekül kann sich in verschiedene Richtungen, je nach Konformation (Freiheitsgrad: Translation, Rotation, Vibration), bewegen. Die Temperatur ist die Gesamtheit aller zwischen den Molekülen herrschenden Energie, die für deren Bewegung sorgt und als Wärme wahrnehmbar wird. Mit zunehmender Temperatur wird den Molekülen umso mehr Energie zugeführt und die Wahrscheinlichkeit steigt, dass zwei Moleküle aufeinander treffen und miteinander reagieren, man spricht hier von der Kollisionstheorie. Somit steigt mit zunehmender Temperatur, da die Moleküle schneller aufeinander treffen und umgesetzt werden, was sowohl bei exothermen als auch bei endothermen Reaktionen gilt. Je höher die Temperatur, desto höher die Schwingung und Bewegung der Teilchen.

RGT-Regel oder Van’t-Hoff-Gesetz:

( = Reaktions-Geschwindigkeit-Temperatur-Regel)

Bei einer Temperaturerhöhung um  $\boldsymbol{\mathbf{\mathbf{10 K \widehat{=}10°C}}}$ beschleunigt sich eine chemische Reaktion um das Doppelte bis Vierfache

$ \boldsymbol{\mathbf{\mathbf{\Rightarrow}}}$ die Reaktionsgeschwindigkeit steigt um das 2- bis 4-Fache.

Der quantitative Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeitskonstante $k$ und der Temperatur wurde von Svante Arrhenius aus Versuchen abgeleitet:

Arrhenius - Gleichung:

•  $k = Geschwindigkeitskonstante$

• $E_a = Aktivierungsenergie$

• $A = Stoffkonstante, Z (Stoßzahl) \cdot P (Orientierungsfaktor)$

• $R = 8,314 \dfrac{J}{mol \cdot K} (Gaskonstante)$

• $T = Temperatur$

Je größer $k$ ist, desto schneller läuft eine Reaktion ab, und je höher die Temperatur ist, desto größer ist die Reaktionsgeschwindigkeit.

$k$ und die Reaktionsgeschwindigkeit hängen somit stark von der Aktivierungsenergie und der Temperatur ab.