Diffusion und Adsorption als geschwindigkeitsbestimmende Vorgänge

Zusammenfassung

Bei zusammengesetzten Reaktionen ist der zeitliche Ablauf der Gesamtreaktion, etwa die Bildungsgeschwindigkeit eines Endproduktes, durch die Kopplung zwischen den einzelnen Elementarschritten und deren Geschwindigkeiten bestimmt. Chemische Reaktionen können auch mit anderen zeitabhängigen Vorgängen gekoppelt sein. Das ist z. B. der Fall, wenn sie bevorzugt oder auch ausschließlich an einer Phasengrenzfläche stattfinden. Die Reaktionen von Gasen mit Festkörpern, wie etwa die Oxidation von Metallen durch Sauerstoff oder deren Reaktion mit Schwefeldampf oder Halogenen findet an der Phasengrenzfläche statt. Ebenso die Reaktionen von festen Stoffen untereinander. Während man die in einer Phase ablaufenden Reaktionen als homogen bezeichnet, spricht man hier von heterogenen Reaktionen. Dazu gehören auch die ungezählten Reaktionen, die durch die Oberfläche eines festen Stoffes katalysiert werden. Der Begriff der heterogenen Katalyse und Beispiele für immens wichtige industrielle chemische Prozesse wie das Haber-Bosch-Verfahren der Ammoniaksynthese oder dieCrack- Prozesse von Kohlenwasserstoffen, die ohne Katalysator nicht möglich sind, dürften aus der anorganischen und organischen Chemie bekannt sein. Hier kann nicht weiter auf die physikalische Chemie dieser Prozesse eingegangen warden*)