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2025-01-06T09:45:37Z

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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 <math>\Delta H^\circ</math> ist positiv.<ref>{{Gold Book|endothermic reaction|E02095|Version=2.3.2}}</ref> Sie stellt das Gegenteil einer [[Exotherme Reaktion|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 [[exergon]]e 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 [[physik]]alische Änderung des [[Aggregatzustand#Alltagsbeispiele|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 (Thermodynamik)|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.

{| align="center"
| [[Datei:Enthalpy profile endothermic reaction-DE.svg|400px|Enthalpieprofil einer endothermen Reaktion]]
| '''Legende''': <math>\!\ H := \text{Enthalpie}</math> <math>\!\ \Delta^{\ddagger}H := \text{Aktivierungsenthalpie}</math> <math>\!\ \Delta_\mathrm{R} H := \text{Reaktionsenthalpie}</math> links: Ausgangszustand der Edukte: [[Chemische Stabilität|stabil]] mittig: Übergangszustand des aktivierten Komplexes: [[Chemische Stabilität|instabil]] rechts: Endzustand der Produkte: [[Metastabilität|metastabil]]
|}

Beispielsweise: Führt man einer [[Koks]]schicht Wasserdampf zu, findet eine endotherme Reaktion statt: <math>\mathrm{C + H_2O \ \xrightarrow{\triangle} \ CO + H_2}</math>.

== Industrielle Chemie ==

Als '''allotherm''' werden endotherme Reaktionen in der industriellen Chemie bezeichnet.<ref>[[Klaus Weissermel]], [[Hans-Jürgen Arpe]]: ''Industrielle organische Chemie: Bedeutende Vor- und Zwischenprodukte.'' Wiley-VCH, 2007, ISBN 978-3-527-31540-6.</ref> Wichtige Beispiele hierfür sind etwa allotherme [[Pyrolyse]]n, 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 ''[[autotherm]]e'' 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 [[thermonukleare Reaktion|thermonuklearen Kernfusion]].

== Weblinks ==

{{Wikibooks|Anorganische Chemie für Schüler/ Metalle und Redoxreaktionen & Energiediagramm}}

== Einzelnachweise ==

<references/>

[[Kategorie:Thermodynamischer Prozess]]

Endotherme Reaktion - Versionsgeschichte

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