Die Veränderung des Drucks

Benötigen die Endstoffe einer Reaktion weniger Platz als die Ausgangsstoffe so kann man die Reaktion beschleunigen, wenn man den Druck erhöht. Eine Veränderung des Drucks spielt bei Reaktionen eine Rolle bei denen mindestens ein Reaktionspartner gasförmig vorliegt. Im gasförmigen Zustand haben die Teilchen maximale Bewegungsfreiheit. Der Abstand zwischen ihnen ist größtmöglich und die Teilchen sind bemüht diesen Abstand einzuhalten (vgl. “Aggregatszustände”). Nun sind Teilchen jedoch so unwahrscheinlich winzig klein, dass ihre Größe für den Abstand untereinander keine Rolle mehr spielt. Es ist egal ob ein Teilchen etwas größer oder kleiner ist, denn im Verhältnis zum Platz um es herum ist es winzig. Anschaulich kann man sich dies klarmachen, wenn man ein Blatt Papier nimmt und links oben und rechts unten mit einem Stift einen kleinen Punkt setzt. Einer der beiden Punkte wird automatisch etwas größer sein als der andere. Beide sind jedoch so klein, dass man keinen Unterschied feststellen kann. Ihre Größe hat für ihren Abstand zueinander keinen Einfluss. Denkt man dies weiter, so kommt man zu einer Erkenntnis zu der schon ein Italiener namens Avogadro (1776 - 1856) gelangte: „In einem bestimmten Gasvolumen sind bei gleichem Druck und gleicher Temperatur immer gleich viele Teilchen enthalten. Egal ob es sich um Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Kohlenstoffdioxid (C/O) oder ein anderes Gas handelt.“ Dieser Satz lässt sich auch etwas bildlicher darstellen. Stell dir zwei verschiedene Gase vor. Jedes Gas besteht aus einem typischen Teilchen. Dabei ist es egal, ob das Gas ein Element ist und nur aus einem Atom besteht. Oder ob es eine Verbindung ist und sein Verbindungsteilchen sich aus mehreren Atomen zusammen setzt. Der Satz von Avogadro besagt nun nichts anderes, als das: „Fünf Helium-Teilchen brauchen genauso viel Platz wie fünf Kohlenstoffdioxid-Teilchen.“ Um zu verstehen wie sich der Druck nun auf verschiedene Reaktion auswirkt, sollen mehrere Beispiele helfen. Gehen wir vereinfacht davon aus, dass sich in einem bestimmten Volumen maximal 5 Teilchen “wohl fühlen”.

Möglichkeit 1: Aus zwei Gasen entsteht ein neues Gas

Da jedes Gas den gleichen Platz benötigt werden vor der Reaktion zwei Volumeneinheiten benötigt, danach nur noch eine. Eine Druckerhöhung beschleunigt diese Reaktion. Drückt man nämlich die zwei Volumeneinheiten vor der Reaktion auf eine Volumeneinheit zusammen, dann fühlen sich die Teilchen nicht mehr wohl. Diesem Zustand können sie möglich schnell ausweichen indem sie möglichst schnell miteinander reagieren.

Möglichkeit 2: Aus zwei Gasen entstehen drei neue Gase

Da jedes Gas den gleichen Platz benötigt werden vor der Reaktion zwei Volumeneinheiten benötigt, danach drei. Erhöht man hier den Druck, so verlangsamt man die Reaktion. Auf so engen Raum gequetscht würden sich die Teilchen nicht mehr „wohl fühlen“. Die Reaktion könnte man aber beschleunigen, indem man den Druck verringert. So hätten die drei neuen Gase nach der Reaktion noch mehr Platz, was diesen „gefällt“.
minicles.de
Naturwissenschaften begreifen
Die Reaktions-geschwindigkeit Impressum Impressum Fehler gefunden? Fehler gefunden? Hinweis: Experimente Hinweis: Experimente Zurück Zurück Weiter Weiter
© F. Markert 2015
Den drei Gasen wäre dieses Volumen zu klein. Eine Reaktion unter diesen Umständen kommt nicht zustande. Hier hat jedes Gas den Platz den es benötigt. Die Reaktion läuft schnell ab um diesen Zustand zu erreichen. Druckerhöhung Druckerniedrigung Allgemeines  Die Reaktions-geschwindigkeit Veränderung der Konzentration  Allgemein und Experiment Veränderung der Temperatur   Allgemein und Experiment Veränderung des Drucks  Vorsicht kompliziert Veränderung des Zerteilungsgrades  Allgemein und Experiment