Reaktionskinetik
Auf dieser Seite wird der zeitliche Verlauf von Konzentrationen während verschiedener (gekoppelter) Reaktionen gezeigt. Numerisch werden diese Konzentrations-Zeitverläufe mittels Integration (nach dem Runge-Kutta-Verfahren 4. Ordnung) der unten aufgezeigten Ratengleichungen bestimmt.
Stoffumwandlung A ⇌ B
Stoff A wandelt sich in Stoff B um:
Änderungsrate der Konzentrationen:
Geschwindigkeitskonstante für die Hin- und Rückreaktion:
Startkonzentrationen:
Stoffumwandlung A ⇌ B ⇌ C
Ein Edukt (A) reagiert über ein Zwischenprodukt (B) weiter zum Stoff C:
Änderungsraten der Konzentrationen:
Geschwindigkeitskonstanten für die erste Teilreaktion:
Geschwindigkeitskonstanten für die zweite Teilreaktion:
Michaelis-Menten Enzymkinetik E + S ⇌ C ⇌ P + E
Ein Stoff (S) reagiert mit einem Enzym (E) zu einem Enzym-Substrat-Komplex (C). Dieser Komplex wandelt sich unter Freisetzung des Enzyms zum Produkt (P) um:
Änderungsraten der Konzentrationen:
Geschwindigkeitskonstanten für die erste Teilreaktion (Bildung und Zerfall des Complexes):
Geschwindigkeitskonstante für die Folgereaktion:
Die Anfangskonzentration des Complexes und des Produktes sind immer null; die Anfangskonzentration des Stoffes (S) und des Enzyms (E) kann gewählt werden:
Arrhenius-Gleichung
Die Arrheniusgleichung k = A exp(−ΔE / (kB · T)) beschreibt die Abhängigkeit der Reaktionsgeschindigkeitskonstanten k von der Aktivierungsenergie ΔE und der Temperatur T.