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Überblick: Die Zusammenfassung liefert eine klare Unterscheidung zwischen chemischen Reaktionen und physikalischen Vorgängen, inklusive Beispielen und Erklärungen zu Energieumwandlungen, Teilchenverhalten und der Rolle von Katalysatoren. Sie ist ideal für Studierende, die sich auf Prüfungen vorbereiten oder ihr Verständnis in Chemie vertiefen möchten.
Chemische
Reaktion
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Physikalischer
Vorgang
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Bsp.:
Verbrennen von Magnesium mit dem Luftsauerstoff zu Magnesiumoxid,
Erhitzen von Zucker
→ CR,
weil sich durch den erhitzten Zucker die Farbe verändert hat und
er karamellisiert ist. Das Magnesium wurde von fest zu pulverig
und weiß. Es änderten sich überall die Eigenschaften und
beides ist somit eine CR.
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Bsp.:
Sieden von Wasser, Herstellen Kochsalzlösung
→ PV,
weil man den Aggregatzustand von dem gesiedeten Wasser wieder
ändern kann und man bei der Kochsalzlösung die Stoffe durch
Verdunsten wieder von einander trennen kann
anderes
Bsp.: Verformen eines Metalls
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Konzept
der chemischen Reaktion:
bilden
sich aus den Ausgangsstoffen Reaktionsprodukte
Stoff-und
Energieumwandlung laufen immer gleichzeitig ab (Ursache:
Änderungen im Teilchenbereich)
Stoffebene
(sichtbarer Bereich)
=
makroskopischer Bereich
Ausgangsstoffe
(Edukte) → Reaktionsprodukte (Produkte)
Ursache
für Stoff- und Energieumwandlung: Änderungen im
Teilchenbereich
→ Aus
Teilchen der Ausgangstoffe → Teilchen der Reaktionsprodukte
Da
neue Teilchen vorliegen, Änderung der Kräfte, die zwischen den
Teilchen wirken (Ionbindung, Atombindung, polare Atombindung,...)
Teilchenebene
(nicht sichtbarer Bereich)
=
submikroskopischer Bereich
Teilchen
der Ausgangstoffe (Edukte) → Teilchen der Reaktionsprodukte
(Produkte)
Ionbindung:
polare
Atombindung:
kovalente
Atombindung:
Stoßtheorie:
Teilchen
werden als starre Körper angenommen, bewegen sich ungeordnet
Bei
steigender Temp. → Zunahme Bewegung , Teilchen = schneller
Teilchen
stoßen durch Bewegung zsm.
Damit
Reaktion → Teilchen wirksam zsm.stoßen → Dazu: Benötigen
Mindestenergie + in best. Weise zueinander gerichtet sein
Je
häufiger wirksame Zsm.stöße in einer best. Zeiteinheit erfolgen,
desto schneller reagieren die Ausganstoffe miteinander
Reaktionsgeschwindigkeit:
=
die Geschwindigkeit, die angibt welche Menge an Ausgangsstoffen in
einer best. Zeit in Reaktionsprodukte umgewandelt werden
Aktivierungsenergie
(AE):
=
die Energie, die die Teilchen nach der Stoßtheorie in höhere
Bewegung versetzt (Wärme, Licht, elektr. Strom)
Katalysator:
=
Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit durch die Senkung der AE
einer CR erhöht, ohne dabie selbst verbraucht zu werden.
beschleunigt
die Hin- und Rückreaktion gleichermaßen
nimmt
an Reaktion unter Bildung einer intermediären Stufe und mit den
Reaktanten teil, aus dem der Katalysator nach Entstehung des Produkts
unverändert freigesetzt wird
Katalysator
kann „Katalysezyklus“ viele Male durchlaufen
Bsp.:
Auto
Bsp.:
Rost → Katalysator = Cola
Bsp.:
Verbrennen Zucker → Katalysator = Asche
Reaktionsbedingungen:
Konzentration
Temperatur
Druck
Zerteilungsgrad