Arbeitsblatt Reaktionskinetik mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Reaktionskinetik zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
t (min)C/C₀t½​ = 120 min0,5

Eine Reaktion erster Ordnung hat eine Halbwertszeit von 120 min. Bestimme ihre Geschwindigkeitskonstante k.

t½ = 120 min
k = min⁻¹
2.Leicht
CA​ (mol/L)r1r = ?CB​ = 0,1 mol/L

Die Reaktion A + B → C folgt dem Geschwindigkeitsgesetz r = k·CA mit k = 0,002 s⁻¹. Bestimme die Reaktionsgeschwindigkeit r für CA = 1 mol/L und CB = 0,1 mol/L.

r = k·CAk = 0,002 s⁻¹CA = 1 mol/LCB = 0,1 mol/L
r = mol/(L·s)
3.Mittel
t (min)X (%)t = ?99%

Eine Reaktion erster Ordnung in einem Satzreaktor hat k = 0,15 min⁻¹. Wie lange dauert es bis zu einem Umsatz von 99 %? Bestimme t.

k = 0,15 min⁻¹X = 99 %
t = min
4.Mittel
t (min)C (mol/L)t½​ = ?C0​/2

Eine Reaktion zweiter Ordnung (−rA = k·CA²) hat k = 0,4 L/(mol·min) und eine Anfangskonzentration von 1 mol/L. Bestimme ihre erste Halbwertszeit t½.

k = 0,4 L/(mol·min)CA0 = 1 mol/L
t½ = min
5.Schwer
Tk40 °Ck1​?5·k1​

Eine Reaktion hat eine Aktivierungsenergie von 100 kJ/mol. Bei 40 °C ist sie zu langsam. Auf welche Temperatur T2 (in °C) muss man sie erwärmen, damit sie 5-mal schneller abläuft?

Ea = 100 kJ/molT1 = 40 °Ck2/k1 = 5R = 8,314 J/(mol·K)
T2 = °C
6.Schwer
t (min)X (%)15 minX = ?

Eine Reaktion erster Ordnung hat bei 25 °C k = 0,005 min⁻¹ und eine Aktivierungsenergie von 50 kJ/mol. Der Satzreaktor wird jetzt 15 min lang bei 35 °C betrieben. Bestimme den erreichten Umsatz X.

k1 = 0,005 min⁻¹T1 = 25 °CEa = 50 kJ/molT2 = 35 °Ct = 15 minR = 8,314 J/(mol·K)
X = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. k = 0,005776 min⁻¹
  2. 2. r = 0,002 mol/(L·s)
  3. 3. t = 30,7 min
  4. 4. t½ = 2,5 min
  5. 5. T2 = 53,7 °C
  6. 6. X = 13,44 %

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