# Endotherme Reaktion

Eine endotherme Reaktion ist eine chemische Reaktion, bei der Energie zugeführt werden muss, um sie aufrechtzuerhalten. Dabei steigt die Enthalpie H des Systems, die Standardenthalpiedifferenz $\Delta H^{\circ }$ ist positiv. Sie stellt das Gegenteil einer exothermen Reaktion dar.
Eine endotherme Reaktion ist demnach eine Reaktion, bei der Energie, etwa in Form von Wärme, aus der Umgebung aufgenommen wird. Wird diese Energie nicht mehr zugeführt, endet die Reaktion oder verläuft bei einer Gleichgewichtsreaktion in die entgegengesetzte Richtung. Ausnahme sind zwar endotherme, aber exergone Reaktionen, die zwar eine positive Enthalpiedifferenz besitzen, aber auf Grund einer stark zunehmenden Entropie eine negative freie Enthalpie G.
Ein Beispiel für eine endotherme Reaktion ist die in Pflanzen stattfindende Photosynthese.
Auch das Schmelzen von Eis oder Verdunsten von Wasser verläuft endotherm, ist aber keine chemische Reaktion, sondern eine physikalische Änderung des Aggregatzustands.

## Ablauf einer endothermen Reaktion

Wie bei exothermen Reaktionen erfolgt auch bei endothermen Reaktionen der Ablauf in zwei Schritten. Zunächst muss eine bestimmte Aktivierungsenergie aufgebracht werden, anschließend wird ein Teil dieser Energie wieder frei. Der Unterschied zur exothermen Reaktion liegt darin, dass diese freiwerdende Energie geringer als die Aktivierungsenergie ist und daher nicht ausreicht, die Reaktion weiter voranzutreiben. Die Reaktionsenergie ist positiv. Daher muss, um die Reaktion nicht zu unterbrechen, während der Reaktion Energie kontinuierlich von außen zugeführt werden.
Damit eine endotherme Reaktion überhaupt stattfinden kann (exergon ist), muss die Reaktion durch Zunahme der Entropie begünstigt sein und so eine negative freie Enthalpie besitzen. Endotherme Reaktionen finden daher häufig bei hohen Temperaturen statt, da bei diesen gemäß der Gibbs-Helmholtz-Gleichung der Entropieanteil der freien Enthalpie größer ist. Dies zeigt sich beispielsweise am Boudouard-Gleichgewicht, bei dem bei hohen Temperaturen die endotherme Reaktion zu Kohlenstoffmonoxid stattfindet.
* Legende: $\!\ H:={\text{Enthalpie}}$ $\!\ \Delta ^{\ddagger }H:={\text{Aktivierungsenthalpie}}$ $\!\ \Delta _{\mathrm {R} }H:={\text{Reaktionsenthalpie}}$ links: Ausgangszustand der Edukte: stabil mittig: Übergangszustand des aktivierten Komplexes: instabil rechts: Endzustand der Produkte: metastabil
Beispielsweise: Führt man einer Koksschicht Wasserdampf zu, findet eine endotherme Reaktion statt: $\mathrm {C+H_{2}O\ {\xrightarrow {\triangle }}\ CO+H_{2}}$.

## Industrielle Chemie

Als allotherm werden endotherme Reaktionen in der industriellen Chemie bezeichnet. Wichtige Beispiele hierfür sind etwa allotherme Pyrolysen, bei denen die Biomasse durch von außen zugeführte Wärme gespalten wird, oder die Dampfreformierung bei der Herstellung von Synthesegas. Der Gegensatz dazu sind im industriellen Sprachgebrauch autotherme Reaktionen.

## Physik

In der Physik heißt dementsprechend eine Kernreaktion endotherm, wenn sie nur mit äußerer Energiezufuhr stattfinden kann. Die Energie kann als kinetische Energie der anfänglichen Reaktionspartner vorhanden sein, die diese zum Beispiel in einem Teilchenbeschleuniger erhalten haben. Eine weitere Möglichkeit der Energiezufuhr ist Heizung auf hohe Temperatur z. B. bei der thermonuklearen Kernfusion.