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Lexikon der Chemie: Reaktionswärme

Reaktionswärme, die bei einer chem. Reaktion frei werdende oder verbrauchte Wärme q. Man gibt sie im allg. für 1 mol Formelumsätze an (molare R.) und verwendet dann als Symbol Q. Wird bei einer Reaktion Wärme frei (exotherme Reaktion), erhält Q ein negatives, wird Wärme verbraucht (endotherme Reaktion) ein positives Vorzeichen. Man unterscheidet zwischen der molaren R. QV bei konstantem Volumen der Reaktionsmischung, und der molaren R. Qp bei konstantem Druck. Bei Qp ist vom reagierenden System aufgrund der Änderung seines Volumens um ΔV eine Volumenarbeit -pΔV zu leisten, die zu Lasten der freigesetzten Wärme geht: QV = QppΔV.

Große Volumenänderungen treten bei Gasreaktionen mit Stoffmengenänderung Δn auf. Setzt man die Gültigkeit des idealen Gasgesetzes (Zustandsgleichung) voraus, folgt -pΔV = -ΔnRT. Für Reaktionen in flüssiger und fester Phase sind die Volumeneffekte und damit die Unterschiede zwischen QV und Qp etwa 103mal kleiner. Ursache für das Auftreten von R. sind die Unterschiede der inneren Energien und der Enthalpien der Ausgangs- und Endstoffe. Verläuft die Reaktion irreversibel, ist die R. QV gleich der molaren Reaktionsenergie ΔRU und die R. Qp gleich der molaren Reaktionsenthalpie ΔRH (Thermodynamik, 1. Hauptsatz). Diese lassen sich für ideale Systeme additiv aus den tabellierten Standardbildungsenthalpien bzw. -energien berechnen. Experimentell werden R. in Kalorimetern gemessen. Sie sind temperaturabhängig (Kirchhoffsches Gesetz). Existieren mehrere Reaktionswege, gilt für den Zusammenhang der verschiedenen R. der Heßsche Satz.

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