Kinetik
Es sollte uns nicht wenig in Erstaunen versetzen, dass Atome, Moleküle oder Ionen notwendigerweise kollidieren müssen, bevor sie eine gegenseitige Reaktion bewirken können. In der Tat müssen solche Teilchen in engste Nähe gebracht werden, wenn chemische Bindungen zwischen ihnen aufgebaut werden sollen. Diese elementare Voraussetzung dient als eigentliches Fundament für eine höchst wirkungsvolle Theorie, welche danach trachtet, zahlreiche Beobachtungen bezüglich der chemischen Kinetik aufzuklären, einschließlich jener vielfältigen Einflüsse, welche die Geschwindigkeit einer Reaktion bestimmen.
Chemische Reaktionsgeschwindigkeiten
Nach Abschluss dieses Abschnitts soll der Schüler zu Folgendem befähigt sein: • Die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion mit Präzision zu definieren; • Ausdrücke für die Geschwindigkeit aus der ausgeglichenen Gleichung einer gegebenen chemischen Umwandlung abzuleiten; • Die Geschwindigkeit solcher Reaktionen aus Daten zu berechnen, die durch experimentelle Beobachtung gewonnen wurden.
Faktoren, die die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen
Nach Abschluss dieses Abschnitts soll der Schüler zu Folgendem befähigt sein: • Die Auswirkungen der chemischen Natur, des physikalischen Zustands, der Temperatur, der Konzentration und der Katalyse auf die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen zu beschreiben.
Geschwindigkeitsgesetze
Nach Abschluss dieses Abschnitts soll der Schüler zu Folgendem befähigt sein: • Form und Funktion eines Geschwindigkeitsgesetzes zu erklären; • Geschwindigkeitsgesetze bei der Berechnung von Reaktionsgeschwindigkeiten anzuwenden; • Daten bezüglich Geschwindigkeit und Konzentration zur Identifizierung von Reaktionsordnungen und zur Ableitung von Geschwindigkeitsgesetzen zu nutzen.
Integrierte Geschwindigkeitsgesetze
Nach Abschluss dieses Abschnitts soll der Schüler zu Folgendem befähigt sein: • Form und Funktion eines integrierten Geschwindigkeitsgesetzes zu erklären; • Berechnungen zum integrierten Geschwindigkeitsgesetz für Reaktionen nullter, erster und zweiter Ordnung durchzuführen; • Den Begriff Halbwertszeit zu definieren und damit zusammenhängende Berechnungen auszuführen; • Die Ordnung einer Reaktion aus Daten bezüglich Konzentration und Zeitablauf zu identifizieren.
Kollisionstheorie
Nach Abschluss dieses Abschnitts soll der Schüler zu Folgendem befähigt sein: • Die Postulate der Kollisionstheorie anzuwenden, um die Auswirkungen von physikalischem Zustand, Temperatur und Konzentration auf die Geschwindigkeit von Reaktionen zu erklären; • Die Konzepte der Aktivierungsenergie und des Übergangszustands zu definieren; • Die Arrhenius-Gleichung in Berechnungen zu verwenden, die Geschwindigkeitskonstanten in Beziehung zur Temperatur setzen.
Reaktionsmechanismen
Nach Abschluss dieses Abschnitts soll der Schüler zu Folgendem befähigt sein: • Bruttoreaktionen von Elementarreaktionen zu unterscheiden; • Die Molekularität von Elementarreaktionen zu identifizieren; • Eine ausgeglichene chemische Gleichung für einen Prozess zu schreiben, sofern dessen Reaktionsmechanismus gegeben ist; • Das Geschwindigkeitsgesetz abzuleiten, das mit einem gegebenen Reaktionsmechanismus konsistent ist.
Katalyse
Nach Abschluss dieses Abschnitts soll der Schüler zu Folgendem befähigt sein: • Die Funktion eines Katalysators im Hinblick auf Reaktionsmechanismen und Potenzialenergiediagramme zu erklären; • Beispiele für Katalyse aufzuführen, wie sie in natürlichen und industriellen Prozessen vorkommen.