Benutzer:Aendy/Lindemann-Hinshelwood-Mechanismus

Hinweis: Du darfst diese Seite editieren!

Ja, wirklich. Es ist schön, wenn jemand vorbeikommt und Fehler oder Links korrigiert und diese Seite verbessert. Sollten deine Änderungen aber dem Inhaber dieser Benutzerseite nicht gefallen, sei bitte nicht traurig oder verärgert, wenn sie rückgängig gemacht werden.
Wikipedia ist ein Wiki, sei mutig!

Der Lindemann-Hinshelwood-Mechanismus war der erste erfolgreiche Erklärungsansatz unimolekularer Reaktionen, der 1921 vom britischen Physiker Frederick Lindemann vorgeschlagen und dannach von Cyril Norman Hinshelwood weiter ausgebaut worden ist.

Mechanismus

Der Lindemann-Hinshelwood-Mechanismus geht davon aus, dass ein Molekül des Reaktanten A mit dem Zusammenstoß eines anderen Moleküls A Energie aufnimmt.

$\mathrm {A+A\longrightarrow A^{*}+A}$

${\tfrac {\partial [A^{*}]}{\partial t}}=k_{a}[A]^{2}$

Dieser Energie kann bei einem erneuten Zusammenstoß wieder abgegeben werden:

$\mathrm {A^{*}+A\longrightarrow A+A}$

${\tfrac {\partial [A^{*}]}{\partial t}}=k'_{a}[A^{*}][A]$

Oder unimolekular zum Produkt P reagieren:

$\mathrm {A^{*}\longrightarrow P}$

${\tfrac {\partial [A^{*}]}{\partial t}}=-k_{b}[A^{*}]$

Wenn dieser Schritt so langsam verläuft, dass er die Reaktionsordnung bestimmt wird aus der Gesamtreaktion immer eine Reaktion erster Ordnung. Indem man für [A*] einen quasistationären Zustand annimmt kann man dies explizit zeigen:

${\tfrac {\partial [A^{*}]}{\partial t}}=k_{a}[A]^{2}-k'_{a}[A^{*}][A]-k_{b}[A^{*}]$ ≈ $0$

... to be continued

Beispiel: Isomerisierung von 3-Methyl-Cyclobutan zu 1,3-Pentadien

Mit experimentellen Daten stimmen die vom Lindemann-Hinshelwood-Mechanismus vorhergesagten Wechsel der Reaktionsordnungen größtenteils überein. Signifikante Abweichungen treten allerdings beispielsweise bei hohem Druck auf. Daher wurde 1926 zur Verbesserung die Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus-Theorie aufgestellt.

Literatur

P. Atkins, J. de Paula: Physikalische Chemie. 4. Auflage. Wiley-VCH, 2006, ISBN 3-527-31546-2, S. 907–909.

[[Kategorie:Kinetik (Chemie)]] [[Kategorie:Reaktionsmechanismus]] [[en:Lindemann mechanism]] [[it:Meccanismo di Lindemann-Hinshelwood]] [[he:מנגנון לינדמן]]