Es ist wirklich faszinierend darüber nachzudenken ebenso wie die winzigen Teilchen in der Welt der Chemie miteinander tanzen. Stellen wir uns mal vor, da sind diese Stickstoff- und Wasserstoffmoleküle die aufeinander zusteuern. Was geschieht da genau? Die Möglichkeit, dass ein Stickstoffmolekül einfach mit drei Wasserstoffmolekülen genauso viel mit zu einem großen Ammoniak-Molekül zusammenstoßt ist eine interessante Hypothese. Aber könnte es nicht ebenfalls sein, dass die Moleküle eher wie schüchterne Tänzer auf der Tanzfläche herumdrucksen und weiterhin Zeit mit kleinen, schüchternen Paaren verbringen, bevor die große Show beginnt?
Die Reaktionsgleichung N2 + 3H2 → 2NH3 scheint uns ja ganz klar zu sagen, dass Stickstoff und Wasserstoff in einem hübschen Gleichgewicht stehen. Aber wie viel Platz gibt es in diesem kleinen Molekül-Tanzraum? Es ist ein bisschen wie im echten Leben: Manchmal sind wir mehr als bereit, einfach mit unseren Freunden abzutanzen. Es sind viele Moleküle da die ständig miteinander kollidieren - wie bei einer guten Party, bei der immer wieder neue Gruppen gebildet werden.
Jetzt kommt das Entscheidende. Niemand kann sicher sagen ´ was ebendies passiert ` wenn diese Moleküle aufeinanderprallen. Einige Wissenschaftler haben die Idee, dass es energetisch sehr ungünstig ist, wenn Wasserstoff- und Stickstoffatome als Einzelgänger herumlaufen. Diese Einzelatome sind wie die einsamen Wanderer in einer lauten Disco - nicht gerade die besten Voraussetzungen für eine gelungene Reaktion! Deswegen sind die Moleküle lieber in ihren stabilen Gruppen » und bei hoher 🌡️ bewegen sie sich schnell « wie bei einem fröhlichen Tanz.
Darüber hinaus gibt es einen geheimen Helfer in diesem Prozess: den Katalysator. Dieser sorgt dafür ´ dass die Moleküle näher zueinander kommen ` ohne dass sie dabei auf die Kollisionen von vier Teilchen angewiesen sind. Der Katalysator hilft – die ganze Choreografie einfacher zu machen.
Letztlich führen all diese Überlegungen dazu: Der Prozess der am häufigsten akzeptiert wird und den die meisten Chemiker als wahrscheinlich ansehen die skole mit der einfachen Reaktionsgleichung ist. Die Frage wie es genau abläuft, bleibt eine schöne Mysterium jedoch eins ist sicher: Am Ende des Tages entstehen aus zwei Molekülarten eben zwei Moleküle Ammoniak. Und das, meine Freunde ist letztlich das Wichtigste in dieser chemischen Liebelei!
Der Tanz der Moleküle: Wie viel Kollision braucht's für Ammoniak?
Wie genau geschieht die chemische Reaktion zwischen Stickstoff und Wasserstoff zu Ammoniak, und gibt es verschiedene Wege, wie diese Reaktion stattfinden könnte?