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Chemische Reaktionen PharmaWikiBei einer chemischen Reaktion werden chemische Stoffe zu neuen Verbindungen umgesetzt. Bindungen werden gebrochen und es entstehen neue. Chemische Synthesen sind für jedes Leben auf der Erde, für die Herstellung pharmazeutischer Wirk- und Hilfsstoffe und für unsere moderne Welt essenziell.Definition
Oder die Verbrennung von Methan:
Die Produkte unterscheiden sich in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften von den Ausgangsstoffen. Das bekannteste Beispiel in diesem Zusammenhang ist die Synthese des essbaren Geschmacksverstärkers Kochsalz (Natriumchlorid) aus dem brennbaren und reaktionsfreudigen Metall Natrium und dem toxischen Gas Chlor.
Chemische Reaktionen, zum Vergrössern anklicken. Illustration © PharmaWikiNomenklatur
Zur Darstellung chemischer Reaktionen werden die Reaktanten links von einem Reaktionspfeil und die Produkte rechts dargestellt (Reaktionsgleichung).
Über dem Pfeil können die Bedingungen angegeben werden, zum Beispiel Wärme (Δ).
Weil die Atome während der Reaktion weder entstehen noch zerstört werden, bleibt ihre Anzahl vorher und nachher gleich. Die Verhältnisse sollen mit Koeffizienten vor den Verbindungen richtig angegeben werden. Auch die Masse ist vor und nach der Reaktion dieselbe.
In Klammern kann hinter den Verbindungen der Aggregatzustand angegeben werden:
- (g) für gasförmig, gas
- (l) für flüssig, liquid
- (s) für fest, solid
(aq) steht für aqueous (wässrig) und Δ für Wärme oder Hitze.Reaktionstypen
Im Folgenden sind Beispiele chemischer Reaktionen der anorganischen und organischen Chemie aufgelistet:
- Redox-Reaktionen (Oxidation und Reduktion): Übertragung von Elektronen, z.B. eine Verbrennung
- Säure-Base-Reaktionen: Reaktion von Säuren mit Basen (auch Neutralisationsreaktionen)
- Additionsreaktionen: Ein kleineres Molekül wird an ein grösseres angehängt.
- Eliminationsreaktionen: Eine kleinere Verbindung verlässt eine grössere.
- Kombinationsreaktion: Zwei oder mehrere Verbindungen ergeben eine neue Verbindung.
- Fällungsreaktionen: Ausfällung aus einer Flüssigkeit
- Substitutionsreaktion: Ersatz einer funktionellen Gruppe durch eine andere.
- Hydrolyse: Aufspaltung mit Wasser
- Zerfallsreaktionen
Für einige chemische Reaktionen wird Energie benötigt, zum Beispiel in Form von Wärme aus der Umgebung. Diese Reaktionen werden als endotherm bezeichnet.
Die Aktivierungsenergie ist diejenige Energie, welche zur Einleitung der Reaktion erforderlich ist. So brennt beispielsweise Holz nicht spontan, es muss zuerst entzündet werden.
Als Mass für die Energie einer Reaktion wird die Reaktionsenthalpie ΔH verwendet:
ΔH = H (Produkte) - H (Reaktante)
Bei einer exothermen Reaktion ist ΔH negativ, bei einer endothermen Reaktion positiv. Die Einheit der Energie ist Joule (J). In der Chemie wird auch J/mol verwendet.Katalysatoren
Katalysatoren und Enzyme erleichtern eine chemische Reaktion, indem sie die Aktivierungsenergie reduzieren.
Auch eine hohe Temperatur beschleunigt chemische Reaktionen, weil sich die Teilchen schneller bewegen und sich die Wahrscheinlichkeit für eine Reaktion dadurch erhöht.Reaktionsgleichgewicht
Reversible chemische Reaktionen können in beide Richtungen verlaufen. Ein Produkt kann also wieder zurück zu seinen Reaktanten reagieren. Das sogenannte Reaktionsgleichgewicht kann links (bei den Reaktanten) oder rechts (bei den Produkten) liegen. Reaktionen laufen solange ab, bis sie beendet sind oder bis das Gleichgewicht erreicht ist.Bedeutung
Chemische Reaktionen laufen im menschlichen Körper in jeder Sekunde in einer unvorstellbar grossen Anzahl ab und sie sind für jedes Leben auf der Erde essenziell. Das Leben ist aus chemischen Reaktionen auf der frühen Erde hervorgegangen. Die grösste Chemikerin ist die Natur.Missbrauchsiehe auchLiteratur
- Fachliteratur
Interessenkonflikte: Keine / unabhängig. Der Autor hat keine Beziehungen zu den Herstellern und ist nicht am Verkauf der erwähnten Produkte beteiligt.