Gesamtreaktionsschema

Ein Gesamtreaktionsschema, auch als Gesamtreaktion oder Gesamtgleichung bezeichnet, ist die netzliche Darstellung einer chemischen Reaktion in ihrer gesamten Stoichiometrie. Es fasst die einzelnen Reaktionsschritte eines Reaktionsmechanismus zu einer einzigen Gleichung zusammen, bei der Zwischenstufen und Katalysatoren eliminiert werden.

Es drückt aus, welche Stoffe zu welchen Produkten in welchen Mengen umgesetzt werden. Die Koeffizienten geben das molares Verhältnis der beteiligten Reaktanten und Produkte an und dienen der Massenerhaltung, der Berechnung von Stoffmengen, Ausbeuten und theoretischen Anforderungen an Reaktandenmengen.

Ein Gesamtreaktionsschema unterscheidet sich deutlich vom Reaktionsmechanismus: Letzterer zeigt die einzelnen, oft mikroskopisch kleinen Schritte (Zwischenprodukte, Übergangszustände). Das Gesamtreaktionsschema enthält dagegen keine Details zum Ablauf der Reaktionen, sondern nur die nettopartige Gleichung. Mehrere verschiedene Mechanismen können auf dasselbe Gesamtreaktionsschema hinauslaufen, weshalb Letzteres keine Aussagen über die kinetischen Abläufe oder die Geschwindigkeit der Reaktion liefert.

Anwendungsfelder umfassen die Stöchiometrie von Reaktionen in der Praxis, die Planung von Synthesen, die Berechnung von benötigten Reaktantmengen, theoretische Ausbeuten und Energie-/Thermodynamik-Bilanzen. In der Praxis wird oft sowohl das Gesamtreaktionsschema als auch das Mechanismusmodell verwendet, um sowohl Stoffmengen- als auch Ablauffragen zu klären.

Beispiele: Die Verbrennung von Wasserstoff: 2 H2 + O2 -> 2 H2O; die Zerlegung von Wasserstoffperoxid: 2 H2O2 -> 2 H2O + O2. Diese Gesamtreaktionen fassen die Netzzustände der Reaktionen zusammen, unabhängig von den zugrunde liegenden Schritten.