Die Stoßtheorie

Teilchen können nur reagieren, wenn sie zusammenstoßen — aber längst nicht jeder Stoß führt zur Reaktion.

• Stoß:Die Eduktteilchen müssen aufeinandertreffen.
• Energie:Die Stoßenergie muss mindestens die Aktivierungsenergie \(E_A\) erreichen (1.3.1).
• Orientierung:Die Teilchen müssen mit den passenden Seiten zusammenstoßen.
• Wirksamer Stoß:Stoß mit genug Energie und passender Orientierung — nur er führt zur Reaktion.
• Beispiel:\(\ce{NO + O3 -> NO2 + O2}\): Das N-Atom des NO-Moleküls muss auf das Ozonmolekül treffen.

Die Stoßtheorie erklärt, warum die Faktoren aus 2.1.2 wirken.

• Konzentration:mehr Teilchen im gleichen Volumen → mehr Stöße pro Zeit; doppelte Konzentration eines Edukts → doppelt so viele Stöße.
• Temperatur:Die Teilchen werden schneller: etwas mehr Stöße, vor allem aber ein viel größerer Anteil mit \(E \ge E_A\) — das ist der entscheidende Effekt.
• Zerteilungsgrad:Nur Teilchen an der Oberfläche eines Feststoffs können getroffen werden; feiner zerteilt → mehr Teilchen an der Oberfläche.
• Katalysator:senkt \(E_A\) → ein größerer Anteil der Stöße ist wirksam.
• Verlauf:Die Edukte werden verbraucht → weniger Stöße zwischen Eduktteilchen → \(v\) sinkt.

Starte die Stoßkammer mit ▶ und beobachte die Stöße zwischen NO und O₃ (mit „Zeitlupe“ besser zu sehen). Verändere danach die Temperatur oder die Teilchenzahl und vergleiche, wie viele Stöße pro Sekunde wirksam sind.

Halte fest: Nur ein kleiner Teil der Stöße ist wirksam. Mehr Teilchen erhöhen die Zahl der Stöße, eine höhere Temperatur vor allem den Anteil der Stöße mit genug Energie.