Exotherme Reaktion

Eine exotherme Reaktion ist eine chemische Reaktion, bei der Energie frei wird die an die Umgebung abgegeben wird.

Der Verlauf solcher Reaktionen sagt folgendes aus: Die Ausgangsstoffe haben eine gewissen Energielevel, dem weitere Energie zugeführt wird und der Level somit ansteigt. Ist der sog. "Energieberg" erreicht, beginnt die Reaktion zu laufen, die dafür benötigte Energie ist die so genannte Aktivierungsenergie. Anschließend wird Energie frei, welche an die Umgebung abgegeben wird. Die Endstoffe haben weniger Energie als die Ausgangsstoffe, da die freiwerdende Energie an die Umgebung abgegeben wurde (Bild 1).

Dabei wird in der Regel sehr viel mehr Reaktionsenthalpie freigesetzt, als vorher in Form von Aktivierungsenergie hineingesteckt wurde. Viele exotherme Reaktionen laufen spontan ab: je niedriger die Aktivierungsenergie, desto eher läuft eine solche Reaktion spontan ab.

Die Grundlage der exothermen Reaktion ist das Goldschmidt-Verfahren. Dabei laufen folgende exothermer Reaktion ab, bei denen Temperaturen bis 2400 °C erreicht werden (Glg. 1 und Glg. 2).

Glg. 1:
2Al + Fe_2O_3 ightarrow Al_2O_3 + 2Fe

Glg. 2:
4Al + 3O_2 ightarrow 2Al_2O_3 + Energie

Diese Reaktionen zeigen die grundlegenden Wirkungsweisen für exotherme Speiser, exotherme Abdeckmittel, exotherme Kappen und exotherme Gemische.

Die Standartrezeptur für exotherme Speiser besteht üblicherweise aus Aluminium, Sauerstoffspender, Fluorträger oder heute im zunehmenden Maße Magnesium, Füllstoff und Binder (Wasserglas).

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