Kinetik chemischer Reaktionen von Polyelektrolyten Ni(II)-Komplexierung und Protonierung von Poly(methacrylsäure)

Polyelektrolyte vereinigen die Eigenschaften von Polymeren und von Elektrolyten.

Daraus resultiert ihr kinetisches Verhalten bei chemischen Reaktionen, das im Vergleich zu dem Verhalten kleiner Ionen sehr viel schwerer zu beschreiben ist.

In dieser Arbeit wird die Kinetik der Protonierung sowie der Komplexierung mit Ni(II)-Ionen von Poly(methacrylsäure) mit Hilfe der Temperatur-Sprung-Technik untersucht. Das dabei beobachtete Verhalten des Polyelektrolyts wird über Gleichgewichtsquotienten und Geschwindigkeitskoeffizienten beschrieben. Diese Größen sind – im Gegensatz zu Gleichgewichts- und Geschwindigkeitskonstanten bei kleinen Ionen – u.a. stark abhängig von der Konzentration der Reaktionspartner.

Es wird gezeigt, wie diese Abhängigkeit in den kinetischen Gleichungen berücksichtigt werden kann, welche dazu erforderlichen Gleichgewichtsmessungen notwendig sind und wie außerdem aus den kinetischen und statischen Informationen thermodynamische Größen dieser Reaktionen gewonnen werden können.