Arbeitsblatt Reaktionskinetik mit Lösungen

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1.Leicht
CA​ (mol/L)r2r = ?CB​ = 2 mol/L

Die Reaktion A + B → C folgt dem Geschwindigkeitsgesetz r = k·CB mit k = 0,5 s⁻¹. Bestimme die Reaktionsgeschwindigkeit r für CA = 2 mol/L und CB = 2 mol/L.

r = k·CBk = 0,5 s⁻¹CA = 2 mol/LCB = 2 mol/L
r = mol/(L·s)
2.Leicht
t (min)C (mol/L)5 minC = ?

Eine Reaktion erster Ordnung A → Produkte hat eine Geschwindigkeitskonstante von 0,25 min⁻¹. Die Anfangskonzentration von A beträgt 1 mol/L. Bestimme die Konzentration CA nach 5 min.

k = 0,25 min⁻¹CA0 = 1 mol/Lt = 5 min
CA = mol/L
3.Mittel
t (min)X (%)t = ?60%

Eine Reaktion nullter Ordnung hat k = 0,05 mol/(L·min) und startet bei 2 mol/L. Wie lange dauert es bis zu einem Umsatz von 60 %? Bestimme t.

k = 0,05 mol/(L·min)CA0 = 2 mol/LX = 60 %
t = min
4.Mittel
t (min)X (%)t = ?75%

Eine Reaktion erster Ordnung in einem Satzreaktor hat k = 0,2 min⁻¹. Wie lange dauert es bis zu einem Umsatz von 75 %? Bestimme t.

k = 0,2 min⁻¹X = 75 %
t = min
5.Schwer
CA0​ (mol/L)r (mol/(L·s))Versuch 10,50,02Versuch 220,32n = ?

Zwei Versuche messen die Anfangsgeschwindigkeit von A → Produkte. Mit CA0 = 0,5 mol/L beträgt die Geschwindigkeit 0,02 mol/(L·s); mit CA0 = 2 mol/L beträgt sie 0,32 mol/(L·s). Bestimme die Reaktionsordnung n bezüglich A.

CA0,1 = 0,5 mol/Lr1 = 0,02 mol/(L·s)CA0,2 = 2 mol/Lr2 = 0,32 mol/(L·s)
n =
6.Schwer
Tk20 °Ck1​?5·k1​

Eine Reaktion hat eine Aktivierungsenergie von 50 kJ/mol. Bei 20 °C ist sie zu langsam. Auf welche Temperatur T2 (in °C) muss man sie erwärmen, damit sie 5-mal schneller abläuft?

Ea = 50 kJ/molT1 = 20 °Ck2/k1 = 5R = 8,314 J/(mol·K)
T2 = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. r = 1 mol/(L·s)
  2. 2. CA = 0,2865 mol/L
  3. 3. t = 24 min
  4. 4. t = 6,931 min
  5. 5. n = 2
  6. 6. T2 = 44,96 °C

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