Reaktionsgemische

Reaktionsgemische bezeichnet man als Gemische, die während oder unmittelbar nach einer chemischen Reaktion vorliegen. Sie enthalten Reaktanten, Produkte, Zwischenprodukte sowie Lösungsmittel, ggf. Katalysatoren und Nebenprodukte. Die genaue Zusammensetzung ist zeitabhängig und hängt vom Reaktionsverlauf, der Temperatur, dem Druck und dem Gleichgewicht ab.

Typische Bestandteile sind Reaktanten, Produkte, Zwischenstoffe und Lösungsmittel. In heterogenen Systemen kommen Feststoffe, Phasenübergänge oder Gasblasen hinzu. Die Konzentrationen verändern sich mit dem Fortschreiten der Reaktion, weshalb Reaktionsgemische oft dynamisch und zeitabhängig sind.

Man unterscheidet homogene Reaktionsgemische, in denen alle Bestandteile löslich sind, von heterogenen Reaktionsgemischen, in denen zwei oder mehr Phasen vorhanden sind. Mehrphasen-Systeme treten häufig bei gasförmigen Reaktanten, Suspensionen oder Katalysatoren in fester Form auf.

Wichtige Einflussfaktoren sind Temperatur, Druck, Konzentrationen, Lösungsmittelwahl und der Einsatz von Katalysatoren. Das Reaktionsgleichgewicht kann die Zusammensetzung beeinflussen (Le Chatelier). Die Reaktionskinetik bestimmt, wie rasch sich Reaktanten in Produkte wandeln.

In Wissenschaft und Industrie dienen Reaktionsgemische der Durchführung von Synthesen, der Überwachung von Reaktionen und der Prozesssteuerung. Ihre Bestandteile lassen sich mit analytischen Methoden wie Gaschromatographie, HPLC, NMR oder Spektroskopie charakterisieren.

Beispiel: Die Estersynthese aus Alkohol und Carbonsäure führt zu einem Reaktionsgemisch aus Alkohol, Carbonsäure, dem gebildeten Ester, Wasser und ggf. Nebenprodukten. Die Zusammensetzung ändert sich mit der Zeit, bis das Gleichgewicht oder die Reaktionsgrenze erreicht ist.